Положительно заряженный ион газа

В обычных условиях в газе всегда присутствуют свободные электроны. Если в газ поместить катод и анод, то под действием электрического поля эти электроны начинают ускоряться при своём движении в сторону анода. Сталкиваясь на своём пути с нейтральной молекулой газа, первичный электрон выбивает из молекулы газа вторичный электрон, превращая нейтральную молекулу в положительно заряженный ион. Отраженный первичный электрон и вторичный электрон ускоряются под действием электрического поля и ионизируют другие молекулы газа.

При высоком напряжении электрического поля процесс ионизации газа приобретает лавинообразный характер. Газ становится проводником электрического тока.

При столкновении нейтральных молекул газа с электронами происходит возбуждение этих молекул и их ионизация. При этом концентрация положительно заряженных ионов газа и концентрация электронов приблизительно одинаковы и очень высоки. Такое состояние газовой среды называется плазмой.

Плазмохимическое осаждение SiO₂

При плазмохимическом осаждении ( ПХО ) SiO₂ происходит разложение сложных кремнийсодержащих соединений под действием высокочастотного ( ВЧ ) разряда, образующего в газовой среде при пониженном давлении низкотемпературную кислородную плазму.

Температура процесса более низкая, чем при пиролитическом осаждении SiО₂, поэтому получаемый оксид кремния можно использовать для пассивации поверхности ИМС ( защиты от внешних воздействий ), т.к. при осаждении такого окисла не происходит взаимодействия кремния с металлом межсоединений, а созданные в полупроводниковой пластине области р- и n- типа проводимости не увеличивают своих размеров.

В качестве рабочих газов используют соединения кремния и окислители:

или

Скорость осаждения SiO₂ в этом методе составляет 0,1 - 10 мкм/час. Осажденные пленки отличаются от пленок, полученных без плазмы, большей плотностью, лучшей адгезией, низким уровнем механических напряжений. Однако они имеют остаточный заряд.

Схема реактора установки для ПХО

1 - вакуумная камера