1. تعارف
مادي يا ڪيميائي طريقن سان ذيلي مواد جي مٿاڇري تي مواد (خام مال) کي ڳنڍڻ جي عمل کي پتلي فلم جي واڌ سڏيو ويندو آهي.
مختلف ڪم ڪندڙ اصولن جي مطابق، انٽيگريٽيڊ سرڪٽ پتلي فلم جمع ۾ ورهائي سگهجي ٿو:
- جسماني بخار جمع (PVD)؛
ڪيميائي وانپ جمع (CVD)؛
- توسيع.
2. پتلي فلم جي واڌ جو عمل
2.1 جسماني بخار جمع ڪرڻ ۽ ڦٽڻ جو عمل
جسماني بخار جمع ڪرڻ (PVD) عمل جسماني طريقن جي استعمال ڏانهن اشارو ڪري ٿو جهڙوڪ ويڪيوم evaporation، sputtering، پلازما ڪوٽنگ ۽ ماليڪيولر بيم ايپيٽڪسي هڪ ويفر جي مٿاڇري تي پتلي فلم ٺاهڻ لاءِ.
VLSI صنعت ۾، سڀ کان وڏي پيماني تي استعمال ٿيل پي وي ڊي ٽيڪنالاجي اسپٽرنگ آهي، جيڪا خاص طور تي اليڪٽرروڊس ۽ انٽيگريڊ سرڪٽس جي ڌاتو جي وچ ۾ ڳنڍڻ لاء استعمال ڪئي ويندي آهي. اسپٽرنگ هڪ عمل آهي جنهن ۾ ناياب گيسس [جهڙوڪ آرگن (Ar)] آئنز ۾ آئنائز ٿي وينديون آهن (جهڙوڪ Ar+) هڪ خارجي برقي فيلڊ جي عمل جي تحت اعلي ويڪيوم حالتن ۾، ۽ مواد جي ٽارگيٽ ماخذ کي وڏي وولٽيج ماحول جي تحت بمباري، ٽارگيٽ مواد جي ايٽم يا ماليڪيولن کي ختم ڪرڻ، ۽ پوءِ ويفر جي مٿاڇري تي پهچڻ کان پوءِ هڪ ٿلهي فلم ٺاهڻ لاءِ ٽڪراءَ کان آزاد پرواز جي عمل کان پوءِ. آر ۾ مستحڪم ڪيميائي ملڪيتون آهن، ۽ ان جا آئن ڪيميائي طور تي ٽارگيٽ مواد ۽ فلم سان رد عمل نه ڪندا. جيئن مربوط سرڪٽ چپس 0.13μm تانبا جي وچ ۾ ڳنڍڻ واري دور ۾ داخل ٿين ٿا، تانبا جي رڪاوٽ مادي پرت استعمال ڪري ٿي ٽائيٽينيم نائٽرائڊ (TiN) يا tantalum nitride (TaN) فلم. صنعتي ٽيڪنالاجي جي طلب کي ڪيميائي رد عمل جي اسپٽرنگ ٽيڪنالاجي جي تحقيق ۽ ترقي کي فروغ ڏنو آهي، يعني، اسپٽرنگ چيمبر ۾، آر کان علاوه، هڪ رد عمل گيس نائٽروجن (N2) پڻ آهي، انهي ڪري ته ٽائي يا ٽائي مان بمباري ڪئي وئي آهي. ھدف واري مواد Ti يا Ta N2 سان رد عمل ڪري گھربل TiN يا TaN فلم ٺاھي ٿو.
هتي ٽي عام طور تي استعمال ٿيل اسپٽرنگ طريقا آهن، يعني ڊي سي اسپٽرنگ، آر ايف اسپٽرنگ ۽ ميگنيٽران اسپٽرنگ. جيئن ته انٽيگريٽيڊ سرڪٽس جو انضمام وڌڻ جاري آهي، گھڻ-پرت ڌاتو وائرنگ جي تہن جو تعداد وڌي رهيو آهي، ۽ PVD ٽيڪنالاجي جي درخواست وڌيڪ ۽ وڌيڪ وسيع ٿي رهي آهي. PVD مواد شامل آهن Al-Si، Al-Cu، Al-Si-Cu، Ti، Ta، Co، TiN، TaN، Ni، WSi2، وغيره.
PVD ۽ اسپٽرنگ عمل عام طور تي انتهائي سيل ٿيل رد عمل واري چيمبر ۾ مڪمل ڪيا ويندا آهن 1 × 10-7 کان 9 × 10-9 ٽور جي ويڪيوم درجي سان، جيڪو رد عمل دوران گئس جي پاڪائي کي يقيني بڻائي سگهي ٿو؛ ساڳئي وقت، هڪ خارجي هاء وولٽيج جي ضرورت هوندي آهي ته ناياب گيس کي آئنائيز ڪرڻ لاء هڪ اعلي وولٽيج پيدا ڪرڻ لاء ٽارگيٽ تي بمباري ڪرڻ لاء. PVD ۽ اسپٽرنگ جي عملن جو جائزو وٺڻ لاءِ مکيه پيٽرولر شامل آهن مٽي جي مقدار، گڏوگڏ مزاحمتي قدر، يونيفارم، عڪاسي ٿلهي ۽ ٺهيل فلم جو دٻاءُ.
2.2 ڪيميائي وانپ جو ذخيرو ۽ ڦاٽڻ وارو عمل
ڪيميائي وانپ جمع (CVD) هڪ پروسيس ٽيڪنالاجي ڏانهن اشارو ڪري ٿو جنهن ۾ مختلف جزوي دٻاء سان مختلف قسم جي گيس ري ايڪٽيٽ ڪيميائي طور تي هڪ خاص درجه حرارت ۽ دٻاء تي رد عمل ڪن ٿا، ۽ ٺاهيل جامد مادو ذيلي ذيلي مواد جي مٿاڇري تي جمع ڪيا ويندا آهن گهربل پتلي حاصل ڪرڻ لاء. فلم. روايتي مربوط سرڪٽ جي پيداوار جي عمل ۾، حاصل ڪيل پتلي فلم مواد عام طور تي مرکبات آهن جهڙوڪ آڪسائيڊس، نائٽرائڊس، ڪاربائڊس، يا مواد جهڙوڪ پولي ڪرسٽل سلڪون ۽ امورفس سلکان. منتخب ايپيٽيڪسيل ترقي، جيڪا وڌيڪ عام طور تي 45nm نوڊ کان پوء استعمال ڪئي ويندي آهي، جهڙوڪ ذريعو ۽ ڊرين SiGe يا سي چونڊيو ايپيٽڪسيل ترقي، پڻ هڪ CVD ٽيڪنالاجي آهي.
هي ٽيڪنالاجي هڪ ئي قسم جي واحد کرسٽل مواد ٺاهڻ جاري رکي سگهي ٿي يا اصل جالي سان ملندڙ هڪ واحد کرسٽل سبسٽريٽ سلڪون يا ٻين مواد تي اصل جالي سان گڏ. CVD وڏي پئماني تي استعمال ڪيو ويندو آهي انسوليٽنگ ڊائيليڪٽرڪ فلمن (جهڙوڪ SiO2، Si3N4 ۽ SiON، وغيره) ۽ ڌاتو فلمن (جهڙوڪ ٽنگسٽن، وغيره).
عام طور تي، دٻاء جي درجه بندي جي مطابق، سي وي ڊي کي ورهائي سگهجي ٿو ايٽمي پريشر ڪيميائي وانپ جمع (APCVD)، ذيلي فضائي پريشر ڪيميائي وانپ جمع (SAPCVD) ۽ گھٽ پريشر ڪيميائي وانپ جمع (LPCVD).
درجه حرارت جي درجه بندي جي مطابق، سي وي ڊي کي تيز گرمي پد ۾ ورهائي سگھجي ٿو / گھٽ درجه حرارت آڪسائيڊ فلم ڪيميائي وانپ جمع (HTO / LTO CVD) ۽ تيز حرارتي ڪيميائي وانپ جمع (Rapid Thermal CVD، RTCVD)؛
رد عمل جي ذريعن موجب، سي وي ڊي کي سلين تي ٻڌل سي وي ڊي، پوليسٽر تي ٻڌل سي وي ڊي (TEOS تي ٻڌل سي وي ڊي) ۽ دھاتي نامياتي ڪيميائي وانپ جمع (MOCVD) ۾ ورهائي سگهجي ٿو؛
توانائي جي درجه بندي جي مطابق، CVD کي ورهائي سگهجي ٿو حرارتي ڪيميائي وانپ جمع (تھرمل سي وي ڊي)، پلازما وڌايو ويو ڪيميائي وانپ جمع (پلازما وڌايو ويو CVD، PECVD) ۽ اعلي کثافت پلازما ڪيميائي وانپ جمع (High Density Plasma CVD، HDPCVD). تازو، فلوبلبل ڪيميائي وانپ جمع (فلوبل CVD، FCVD) شاندار خال ڀرڻ جي صلاحيت سان پڻ ترقي ڪئي وئي آهي.
مختلف CVD ٺاهيل فلمن ۾ مختلف ملڪيتون هونديون آهن (جهڙوڪ ڪيميائي ساخت، ڊائلڪٽرڪ مسلسل، ٽينشن، دٻاءُ ۽ بريڪ ڊائون وولٽيج) ۽ الڳ الڳ استعمال ڪري سگھجن ٿيون مختلف پروسيس جي گهرجن مطابق (جهڙوڪ درجه حرارت، قدم جي ڪوريج، ڀرڻ جي گهرج وغيره).
2.3 ايٽمي پرت جمع ڪرڻ جو عمل
ايٽمي پرت جي جمع (ALD) هڪ واحد ايٽمي فلم جي پرت کي پرت جي ذريعي وڌائيندي هڪ ذيلي مواد تي پرت جي ذريعي ايٽم جي پرت کي جمع ڪرڻ ڏانهن اشارو ڪيو آهي. هڪ عام ALD متبادل طريقي سان گيس جي اڳڪٿين کي ري ايڪٽر ۾ داخل ڪرڻ جو طريقو اختيار ڪري ٿو.
مثال طور، پهريون، رد عمل جي اڳڪٿي 1 کي سبسٽريٽ جي مٿاڇري ۾ متعارف ڪرايو ويو آهي، ۽ ڪيميائي جذب ڪرڻ کان پوء، هڪ واحد ايٽمي پرت سبسٽريٽ جي مٿاڇري تي ٺهيل آهي؛ پوءِ اڳوڻو 1 باقي رهي ٿو سبسٽريٽ جي مٿاڇري تي ۽ رد عمل واري چيمبر ۾ ايئر پمپ ذريعي پمپ ڪيو ويندو آهي؛ پوءِ رد عمل جو اڳوڻو 2 سبسٽريٽ جي مٿاڇري ۾ متعارف ڪرايو ويندو آهي، ۽ ڪيميائي طور تي رد عمل پيش ڪري ٿو 1 سان گڏ سبسٽريٽ جي مٿاڇري تي جذب ٿيل لاڳاپيل پتلي فلم مواد ۽ لاڳاپيل ضمني پراڊڪٽس پيدا ڪرڻ لاءِ سبسٽريٽ جي مٿاڇري تي؛ جڏهن اڳوڻو 1 مڪمل طور تي رد عمل ظاهر ڪري ٿو، رد عمل خود بخود ختم ٿي ويندو، جيڪو ALD جي خود محدود خصوصيت آهي، ۽ پوء باقي بچيل ردعمل ۽ ضمني پراڊڪٽ کي ترقي جي ايندڙ مرحلي لاء تيار ڪرڻ لاء ڪڍيا ويندا آهن؛ مٿي ڏنل عمل کي مسلسل ورجائڻ سان، ٿلهي فلمي مواد جو ذخيرو هڪ پرت سان پرت ۾ وڌيل هڪ ايٽم سان حاصل ڪري سگهجي ٿو.
ٻئي ALD ۽ CVD هڪ گيس ڪيميائي رد عمل جو ذريعو متعارف ڪرائڻ جا طريقا آهن ته جيئن ذيلي سطح تي ڪيميائي طور تي رد عمل ظاهر ڪن، پر فرق اهو آهي ته CVD جي گيس جي رد عمل جو ذريعو خود محدود ترقي جي خاصيت ناهي. اهو ڏسي سگھجي ٿو ته ALD ٽيڪنالاجي کي ترقي ڪرڻ جي ڪنجي پاڻ کي محدود ڪرڻ واري رد عمل جي ملڪيت سان اڳوڻن کي ڳولڻ آهي.
2.4 epitaxial عمل
Epitaxial عمل هڪ سبسٽرٽ تي مڪمل طور تي ترتيب ڏنل واحد ڪرسٽل پرت کي وڌائڻ جي عمل ڏانهن اشارو ڪري ٿو. عام طور تي ڳالهائڻ، epitaxial عمل هڪ کرسٽل پرت کي وڌائڻ آهي ساڳئي لٽيس واقفيت سان هڪ واحد ڪرسٽل سبسٽرٽ تي اصل سبسٽريٽ. Epitaxial پروسيس وڏي پيماني تي سيمي ڪنڊڪٽر جي پيداوار ۾ استعمال ڪيو ويندو آهي، جهڙوڪ epitaxial silicon wafers integrated circuit industry, embedded Source and drain epitaxial growth of MOS transistors, epitaxial growth on LED substrates, etc.
ترقي جي ذريعن جي مختلف مرحلن جي رياستن جي مطابق، epitaxial ترقي جي طريقن کي ورهائي سگھجي ٿو مضبوط مرحلو epitaxy، مائع مرحلو epitaxy، ۽ vapor مرحلو epitaxy. مربوط سرڪٽ جي پيداوار ۾، عام طور تي استعمال ٿيل epitaxial طريقا سولڊ مرحلو ايپيٽڪس ۽ وانپ مرحلو ايپيٽڪسي آهن.
سولڊ مرحلو ايپيٽيڪسي: هڪ مضبوط ذريعو استعمال ڪندي هڪ سبسٽرٽ تي هڪ واحد ڪرسٽل پرت جي واڌ ڏانهن اشارو ڪري ٿو. مثال طور، آئن امپلانٽيشن کان پوء حرارتي اينيلنگ اصل ۾ هڪ مضبوط مرحلو ايپيٽيڪسي عمل آهي. آئن امپلانٽيشن جي دوران، سلڪون ويفر جا سلڪون ايٽم تيز توانائي واري امپلانٽ ٿيل آئنز ذريعي بمباري ڪندا آهن، انهن جي اصل جالي واري پوزيشن کي ڇڏيندي ۽ بيڪار ٿي ويندي آهي، هڪ سطحي بيڪار سلڪون پرت ٺاهيندي. تيز گرمي پد جي حرارتي انيلنگ کان پوءِ، بيڪار ايٽم واپس پنهنجي لڪي واري جاءِ تي ايندا آهن ۽ ذيلي ذخيري جي اندر ايٽمي ڪرسٽل جي رخن سان هڪجهڙائي رکندا آهن.
وانپ فيز ايپيٽڪسي جي ترقي جي طريقن ۾ شامل آهن ڪيميائي وانپر فيز ايپيٽڪسي، ماليڪيولر بيم ايپيٽڪسي، ايٽمي پرت ايپيٽڪسي، وغيره. انٽيگريٽيڊ سرڪٽ جي پيداوار ۾، ڪيميائي واپر فيز ايپيٽڪسي سڀ کان وڌيڪ استعمال ٿيل آهي. ڪيميائي وانپ مرحلو ايپيٽڪسي جو اصول بنيادي طور تي ساڳيو آهي جيئن ته ڪيميائي وانپ جمع ڪرڻ جو. ٻئي اهڙا عمل آهن جيڪي ٿلهي فلمن کي جمع ڪن ٿا ڪيميائي طور تي گيس ملائڻ کان پوءِ ويفر جي مٿاڇري تي رد عمل ڪندي.
فرق اهو آهي ته ڇاڪاڻ ته ڪيميائي وانپ فيز ايپيٽڪسي هڪ واحد ڪرسٽل پرت کي وڌائيندو آهي، ان کي سامان ۾ ناپاڪ مواد ۽ ويفر جي سطح جي صفائي جي اعلي ضرورت آهي. ابتدائي ڪيميائي وانپ مرحلو epitaxial silicon عمل کي تيز گرمي پد جي حالتن (1000 ° C کان وڌيڪ) جي تحت انجام ڏيڻ جي ضرورت آهي. پروسيسنگ سامان جي سڌاري سان، خاص طور تي ويڪيوم ايڪسچينج چيمبر ٽيڪنالاجي کي اپنائڻ سان، سامان جي گفا جي صفائي ۽ سلڪون ويفر جي مٿاڇري کي تمام گهڻو بهتر ڪيو ويو آهي، ۽ سلکان ايپيٽيڪسي کي گهٽ درجه حرارت (600-700 °) تي ڪري سگهجي ٿو. ج). epitaxial silicon wafer عمل سلکان ويفر جي مٿاڇري تي سنگل ڪرسٽل سلکان جي هڪ پرت کي وڌائڻ آهي.
اصل سلڪون سبسٽرٽ جي مقابلي ۾، epitaxial سلڪون پرت ۾ اعلي پاڪائي ۽ گھٽ لٽيس خرابيون آهن، ان ڪري سيمي ڪنڊڪٽر جي پيداوار جي پيداوار کي بهتر بڻائي ٿو. ان کان علاوه، سلڪون ويفر تي وڌيل ايپيٽيڪسيل سلڪون پرت جي واڌ جي ٿلهي ۽ ڊاپنگ ڪنسنٽريشن کي لچڪدار طريقي سان ڊزائين ڪري سگهجي ٿو، جيڪو ڊوائيس جي ڊيزائن ۾ لچڪ آڻيندو آهي، جهڙوڪ سبسٽريٽ جي مزاحمت کي گهٽائڻ ۽ سبسٽريٽ آئسوليشن کي وڌائڻ. ايمبيڊڊ سورس-ڊرين ايپيٽيڪسيل پروسيس هڪ ٽيڪنالاجي آهي جيڪا وڏي پيماني تي ترقي يافته منطق ٽيڪنالاجي نوڊس ۾ استعمال ٿيندي آهي.
اهو MOS ٽرانزسٽرز جي ماخذ ۽ خشڪ علائقن ۾ epitaxily وڌندڙ doped جرميميم سلکان يا سلکان جي عمل ڏانهن اشارو ڪري ٿو. ايمبيڊڊ سورس-ڊرين ايپيٽيڪسيل پروسيس کي متعارف ڪرائڻ جا مکيه فائدن ۾ شامل آهن: هڪ pseudocrystalline پرت کي وڌائڻ، جنهن ۾ لٽيس موافقت جي ڪري دٻاءُ شامل آهي، چينل ڪيريئر جي متحرڪ کي بهتر بڻائڻ؛ ماخذ ۽ ڊرين جي ان-سيٽيو ڊاپنگ سورس-ڊرين جنڪشن جي پاراسياتي مزاحمت کي گھٽائي سگھي ٿي ۽ اعلي توانائي جي آئن امپلانٽيشن جي خرابين کي گھٽائي سگھي ٿي.
3. پتلي فلم جي واڌ جو سامان
3.1 ويڪيوم بخاري جو سامان
ويڪيوم evaporation هڪ ڪوٽنگ جو طريقو آهي جيڪو ويڪيوم چيمبر ۾ مضبوط مواد کي گرم ڪري ٿو ته جيئن انهن کي بخار ٿيڻ، بخار ٿيڻ يا تيز ڪرڻ جو سبب بڻائين، ۽ پوء هڪ خاص درجه حرارت تي ذيلي مواد جي مٿاڇري تي ڳري ۽ جمع ڪري.
عام طور تي اهو ٽن حصن تي مشتمل آهي، يعني ويڪيوم سسٽم، evaporation سسٽم ۽ حرارتي نظام. ويڪيوم سسٽم ويڪيوم پائپس ۽ ويڪيوم پمپن تي مشتمل آهي، ۽ ان جو بنيادي ڪم evaporation لاء هڪ قابل ويڪيوم ماحول مهيا ڪرڻ آهي. evaporation سسٽم هڪ evaporation ٽيبل تي مشتمل آهي، هڪ حرارتي جزو ۽ گرمي جي ماپ جو جزو.
ھدف ٿيل مواد (جهڙوڪ Ag، Al، وغيره) evaporation ٽيبل تي رکيل آھي؛ حرارتي ۽ حرارت جي ماپ جو جزو هڪ بند لوپ سسٽم آهي جيڪو بخار جي گرمي کي ڪنٽرول ڪرڻ لاءِ استعمال ڪيو ويندو آهي ته جيئن صاف بخاري کي يقيني بڻائي سگهجي. حرارتي نظام هڪ ويفر اسٽيج ۽ حرارتي جزو تي مشتمل آهي. ويفر اسٽيج استعمال ڪيو ويندو آهي سبسٽريٽ کي رکڻ لاءِ جنهن تي پتلي فلم کي بخار ٿيڻ جي ضرورت آهي، ۽ حرارتي جزو استعمال ڪيو ويندو آهي سبسٽريٽ جي گرمي ۽ درجه حرارت جي ماپ راءِ ڪنٽرول کي محسوس ڪرڻ لاءِ.
ويڪيوم ماحول ويڪيوم evaporation جي عمل ۾ هڪ تمام اهم شرط آهي، جيڪو evaporation جي شرح ۽ فلم جي معيار سان لاڳاپيل آهي. جيڪڏهن ويڪيوم جو درجو ضرورتن کي پورو نه ٿو ڪري، بخار ٿيل ايٽم يا ماليڪيولز بار بار رهجي ويل گيس جي ماليڪيولن سان ٽڪرائبا، انهن جو مطلب آزاد رستو ننڍو ٿي ويندو، ۽ ايٽم يا ماليڪيول سختيءَ سان ٽڙي پکڙي ويندا، ان ڪري حرڪت جو رخ بدلجي ويندو ۽ فلم کي گهٽائي ڇڏيندو. ٺهڻ جي شرح.
ان کان علاوه، رهجي ويل نجاست گيس ماليڪيولز جي موجودگيءَ جي ڪري، جمع ٿيل فلم انتهائي زهريلي ۽ ناقص معيار جي آهي، خاص طور تي جڏهن چيمبر جي دٻاءُ جي اڀار جي شرح معيار مطابق نه ٿي ٿئي ۽ اتي لڪيج ٿئي ٿي، ته هوا ويڪيوم چيمبر ۾ لڪندي. ، جنهن جو فلم جي معيار تي سخت اثر پوندو.
ويڪيوم evaporation جي سامان جي ساختي خاصيتون اهو طئي ڪن ٿيون ته وڏي سائيز جي ذيلي ذخيرو تي ڪوٽنگ جي هڪجهڙائي خراب آهي. ان جي هڪجهڙائي کي بهتر بڻائڻ لاءِ، ماخذ-سبسٽريٽ جي فاصلي کي وڌائڻ ۽ ذيلي ذخيري کي گھمائڻ جو طريقو عام طور تي اختيار ڪيو ويندو آهي، پر ماخذ-سبسٽريٽ جي فاصلي کي وڌائڻ سان فلم جي ترقي جي شرح ۽ خالصيت کي قربان ڪري ڇڏيندو. ساڳئي وقت، ويڪيوم اسپيس ۾ واڌ جي ڪري، بخار ٿيل مواد جي استعمال جي شرح گھٽجي وئي آهي.
3.2 ڊي سي جسماني بخار جمع ڪرڻ جو سامان
سڌو موجوده جسماني بخار جمع (DCPVD) پڻ سڃاتو وڃي ٿو ڪيٿوڊ اسپٽرنگ يا ويڪيوم ڊي سي ٻه اسٽيج اسپٽرنگ. خال DC sputtering جي ٽارگيٽ مواد ڪيٿوڊ طور استعمال ڪيو ويندو آهي ۽ substrate anode طور استعمال ڪيو ويندو آهي. ويڪيوم اسپٽرنگ عمل گيس کي آئنائيز ڪندي پلازما ٺاهڻ آهي.
پلازما ۾ چارج ٿيل ذرات هڪ خاص مقدار ۾ توانائي حاصل ڪرڻ لاءِ برقي ميدان ۾ تيز ٿين ٿا. ڪافي توانائي سان ذرڙا ٽارگيٽ مواد جي مٿاڇري تي بمباري ڪن ٿا، ته جيئن ٽارگيٽ ايٽم ٻاهر نڪري وڃن؛ ڦاٽل ايٽم هڪ خاص متحرڪ توانائي سان گڏ سبسٽريٽ جي مٿاڇري تي هڪ ٿلهي فلم ٺاهڻ لاءِ سبسٽريٽ ڏانهن وڌي ٿو. ڦاٽڻ لاءِ استعمال ٿيندڙ گيس عام طور تي ناياب گيس آهي، جهڙوڪ آرگن (Ar)، تنهنڪري ڦاٽڻ سان ٺهيل فلم آلوده نه ٿيندي؛ ان کان علاوه، ارگون جو ايٽمي ريڊيس ڦڦڙن لاء وڌيڪ مناسب آهي.
ڦاٽڻ واري ذرڙن جي سائيز ٽارگيٽ ايٽم جي سائيز جي ويجھو هجڻ گهرجي جنهن کي ڦٽو ڪيو وڃي. جيڪڏهن ذرات تمام وڏا يا تمام ننڍا آهن، اثرائتو اسپٽرنگ ٺاهي نه ٿو سگهجي. ائٽم جي سائيز جي عنصر کان علاوه، ائٽم جو ماس فيڪٽر پڻ ڦڦڙن جي معيار کي متاثر ڪندو. جيڪڏهن ڦاٽڻ وارو ذرات جو ذريعو تمام هلڪو آهي، ته ٽارگيٽ ايٽم ڦاٽي نه سگهندا؛ جيڪڏهن ڦاٽڻ وارا ذرات تمام وڏا هوندا ته نشانو ”مڙيل“ هوندو ۽ نشانو ڦٽو نه ٿيندو.
DCPVD ۾ استعمال ٿيل ھدف وارو مواد ھڪڙو موصل ھجڻ گھرجي. اهو ئي سبب آهي ته جڏهن پروسيس گيس ۾ آرگن آئنز ٽارگيٽ مواد تي بمباري ڪن ٿا، اهي ٽارگيٽ مواد جي مٿاڇري تي اليڪٽرانن سان ٻيهر گڏ ٿيندا. جڏهن ٽارگيٽ مواد هڪ موصل هوندو آهي جهڙوڪ هڪ ڌاتو، هن ٻيهر ٺهڻ سان استعمال ٿيندڙ اليڪٽران وڌيڪ آسانيءَ سان بجليءَ جي فراهمي سان ڀرجي ويندا آهن ۽ آزاد اليڪٽران ٽارگيٽ مادي جي ٻين حصن ۾ برقي وهڪري ذريعي، ته جيئن ٽارگيٽ مواد جي مٿاڇري سڄو رهي ٿو منفي طور تي چارج ٿيل ۽ ڦڦڙن کي برقرار رکيو وڃي ٿو.
ان جي برعڪس، جيڪڏهن ٽارگيٽ مادو هڪ انسوليٽر آهي، ته پوءِ ٽارگيٽ مادي جي مٿاڇري تي موجود اليڪٽرانن کي ٻيهر گڏ ڪيو ويندو، ته ٽارگيٽ مادي جي ٻين حصن ۾ موجود آزاد اليڪٽرانن کي بجليءَ جي وهڪري سان ڀري نه سگهبو، ۽ ان تي به مثبت چارجز جمع ٿيندا. ھدف واري مواد جي مٿاڇري، ھدف واري مواد جي امڪاني اڀار جو سبب بڻجندي، ۽ ھدف واري مواد جي منفي چارج کي ڪمزور ڪيو ويندو آھي جيستائين اھو غائب نه ٿي وڃي، آخرڪار پھچڻ جي ختم ٿيڻ جي ڪري.
تنهن ڪري، موصلي واري مواد کي پڻ اسپٽرنگ لاء استعمال لائق بڻائڻ لاء، اهو ضروري آهي ته هڪ ٻيو طريقو ڳولڻ ضروري آهي. ريڊيو فريڪوئنسي اسپٽرنگ هڪ اسپٽرنگ جو طريقو آهي جيڪو موزون آهي ٻنهي موزون ۽ غير هلندڙ مقصدن لاءِ.
DCPVD جو هڪ ٻيو نقصان اهو آهي ته ignition voltage وڌيڪ آهي ۽ substrate تي اليڪٽران جي بمباري مضبوط آهي. هن مسئلي کي حل ڪرڻ جو هڪ مؤثر طريقو magnetron sputtering استعمال ڪرڻ آهي، تنهنڪري magnetron sputtering integrated circuits جي ميدان ۾ عملي قدر آهي.
3.3 آر ايف جسماني بخار جمع ڪرڻ جو سامان
ريڊيو فريڪوئنسي فزيڪل وانپ ڊيپوزيشن (RFPVD) ريڊيو فریکوئنسي پاور کي اتساهه جي ماخذ طور استعمال ڪري ٿو ۽ هڪ PVD طريقو آهي جيڪو مختلف ڌاتو ۽ غير ڌاتو مواد لاءِ موزون آهي.
RFPVD ۾ استعمال ٿيندڙ آر ايف پاور سپلائي جي عام تعدد 13.56MHz، 20MHz، ۽ 60MHz آهن. آر ايف پاور سپلائي جا مثبت ۽ منفي چڪر متبادل طور تي ظاهر ٿيندا آهن. جڏهن PVD ٽارگيٽ مثبت اڌ چڪر ۾ هوندو آهي، ڇاڪاڻ ته ٽارگيٽ مٿاڇري هڪ مثبت صلاحيت تي هوندو آهي، عمل جي ماحول ۾ اليڪٽران ٽارگيٽ جي مٿاڇري تي وهندا ويندا ته جيئن ان جي مٿاڇري تي جمع ٿيل مثبت چارج کي بي اثر ڪري، ۽ اڃا به اليڪٽران گڏ ڪرڻ جاري رکي، ان جي مٿاڇري کي منفي طور تي جانبدار بڻائڻ؛ جڏهن ڦاٽڻ جو هدف منفي اڌ چڪر ۾ هوندو آهي، مثبت آئنز ٽارگيٽ ڏانهن وڌي ويندا آهن ۽ حدف جي مٿاڇري تي جزوي طور تي غير جانبدار ٿي ويندا آهن.
سڀ کان وڌيڪ نازڪ ڳالهه اها آهي ته آر ايف برقي ميدان ۾ اليڪٽران جي حرڪت جي رفتار مثبت آئنز جي ڀيٽ ۾ تمام تيز آهي، جڏهن ته مثبت ۽ منفي اڌ چڪر جو وقت ساڳيو آهي، تنهنڪري هڪ مڪمل چڪر کان پوء، ٽارگيٽ مٿاڇري تي ٿيندي. "خالص" منفي طور تي چارج ٿيل. تنهن ڪري، پهرين چند چڪرن ۾، ٽارگيٽ جي مٿاڇري جو منفي چارج هڪ وڌندڙ رجحان ڏيکاري ٿو؛ ان کان پوء، حدف جي سطح هڪ مستحڪم منفي صلاحيت تائين پهچندي آهي؛ ان کان پوء، ڇاڪاڻ ته ٽارگيٽ جي منفي چارج اليڪٽرانن تي هڪ تڪراري اثر آهي، ٽارگيٽ اليڪٽرروڊ طرفان حاصل ڪيل مثبت ۽ منفي چارجز جي مقدار ۾ توازن پيدا ٿئي ٿي، ۽ ٽارگيٽ هڪ مستحڪم منفي چارج پيش ڪري ٿو.
مٿين عمل مان، اهو ڏسي سگهجي ٿو ته منفي وولٹیج ٺهڻ جي عمل جو پاڻ ۾ ٽارگيٽ مواد جي ملڪيت سان ڪو به تعلق نه آهي، تنهنڪري RFPVD طريقو نه رڳو موصلي مقصدن جي ڦڦڙن جي مسئلي کي حل ڪري سگهي ٿو، پر اهو پڻ مناسب آهي. روايتي ڌاتو موصل جي مقصدن سان.
3.4 ميگنيٽران اسپٽرنگ جو سامان
Magnetron sputtering هڪ PVD طريقو آهي جيڪو مقناطيس کي ٽارگيٽ جي پوئتي ۾ شامل ڪري ٿو. شامل ڪيل مقناطيس ۽ ڊي سي پاور سپلائي (يا اي سي پاور سپلائي) سسٽم هڪ مقناطيس اسپٽرنگ جو ذريعو ٺاهيندا آهن. اسپٽرنگ جو ذريعو چيمبر ۾ هڪ انٽرايڪٽو برقياتي مقناطيسي فيلڊ ٺاهڻ لاء استعمال ڪيو ويندو آهي، چيمبر جي اندر پلازما ۾ اليڪٽرانن جي حرڪت جي حد کي پڪڙڻ ۽ محدود ڪرڻ، اليڪٽران جي حرڪت واري رستي کي وڌائڻ، ۽ اهڙيء طرح پلازما جي ڪنسنٽريشن کي وڌائڻ، ۽ آخرڪار وڌيڪ حاصل ڪرڻ. جمع ڪرائڻ.
ان کان علاوه، ڇاڪاڻ ته وڌيڪ اليڪٽران حدف جي مٿاڇري جي ويجھو پابند آهن، اليڪٽران پاران سبسٽٽ جي بمباري گهٽجي ويندي آهي، ۽ ذيلي ذخيرو جو گرمي پد گهٽجي ويندو آهي. فليٽ پليٽ DCPVD ٽيڪنالاجي جي مقابلي ۾، magnetron جسماني وانپ جمع ڪرڻ واري ٽيڪنالاجي جي سڀ کان وڌيڪ واضح خاصيتن مان هڪ آهي ته ignition discharge voltage گهٽ ۽ وڌيڪ مستحڪم آهي.
ڇاڪاڻ ته ان جي اعلي پلازما ڪنسنٽريشن ۽ وڏي اسپٽرنگ پيداوار جي ڪري، اهو بهترين ذخيرو ڪارڪردگي حاصل ڪري سگهي ٿو، وڏي سائيز جي حد ۾ جمع ٿلهي ڪنٽرول، درست ٺهيل ڪنٽرول ۽ هيٺين اگنيشن وولٽيج. تنهن ڪري، magnetron sputtering موجوده ڌاتو فلم PVD ۾ هڪ غالب پوزيشن ۾ آهي. آسان ترين مقناطيس اسپٽرنگ ماخذ ڊيزائن ۾ مقناطيس جي هڪ گروپ کي فليٽ ٽارگيٽ جي پٺيءَ تي رکڻ آهي (ويڪيوم سسٽم کان ٻاهر) مقصد جي مٿاڇري تي مقامي علائقي ۾ ٽارگيٽ جي سطح جي متوازي هڪ مقناطيسي ميدان پيدا ڪرڻ لاءِ.
جيڪڏهن هڪ مستقل مقناطيس رکيل آهي، ان جي مقناطيسي فيلڊ نسبتا مقرر ڪئي وئي آهي، نتيجي ۾ هڪ نسبتا مقرر ٿيل مقناطيسي فيلڊ جي چيمبر ۾ ٽارگيٽ سطح تي تقسيم. ھدف جي مخصوص علائقن ۾ صرف مواد ڦٽو ڪيو ويو آھي، ھدف جي استعمال جي شرح گھٽ آھي، ۽ تيار ڪيل فلم جي يونيفارم خراب آھي.
اتي هڪ خاص امڪان آهي ته ڦٽيل ڌاتو يا ٻيا مادي ذرڙا واپس ٽارگيٽ جي مٿاڇري تي جمع ڪيا ويندا، ان ڪري ذرڙن ۾ مجموعا ٿي ويندا ۽ خراب آلودگي پيدا ٿيندي. تنهن ڪري، تجارتي magnetron sputtering ذريعن اڪثر ڪري گھمڻ واري مقناطيس ڊيزائن کي فلم جي يونيفارم، ٽارگيٽ استعمال جي شرح، ۽ مڪمل ٽارگيٽ اسپٽرنگ کي بهتر ڪرڻ لاء استعمال ڪندا آهن.
اهو ضروري آهي ته انهن ٽنهي عنصرن کي متوازن ڪرڻ. جيڪڏهن بيلنس کي چڱيءَ طرح سنڀاليو نه ويو ته ان جو نتيجو ٿي سگهي ٿو سٺي فلم جي هڪجهڙائي جڏهن ته حدف جي استعمال جي شرح کي تمام گهڻو گهٽائيندي (هدف جي زندگي کي مختصر ڪرڻ)، يا مڪمل ٽارگيٽ اسپٽرنگ يا مڪمل ٽارگيٽ corrosion حاصل ڪرڻ ۾ ناڪامي ٿي، جيڪا ذرڙن جي مسئلن جو سبب بڻجندي. عمل.
magnetron PVD ٽيڪنالاجي ۾، اهو ضروري آهي ته گھمڻ واري مقناطيس جي حرڪت واري ميڪانيزم، ٽارگيٽ جي شڪل، ٽارگيٽ کولنگ سسٽم ۽ مقناطيس اسپٽرنگ جو ذريعو، انهي سان گڏ بنيادي جي فنڪشنل ترتيب جيڪا ويفر کي کڻندي آهي، جهڙوڪ ويفر جذب ۽ درجه حرارت ڪنٽرول. PVD عمل ۾، ويفر جي درجه حرارت کي گهربل ڪرسٽل ڍانچي، اناج جي سائيز ۽ واقفيت حاصل ڪرڻ لاء ڪنٽرول ڪيو ويندو آهي، انهي سان گڏ ڪارڪردگي جي استحڪام.
جيئن ته ويفر جي پٺيءَ ۽ بنياد جي مٿاڇري جي وچ ۾ گرميءَ جي وهڪري لاءِ هڪ خاص دٻاءُ جي ضرورت هوندي آهي، عام طور تي ڪيترن ئي ٽور جي ترتيب ۾، ۽ چيمبر جو ڪم ڪندڙ دٻاءُ عام طور تي ڪيترن ئي mTorr جي ترتيب ۾ هوندو آهي، ان ڪري پٺيءَ تي دٻاءُ. ويفر جو دٻاءُ ويفر جي مٿئين مٿاڇري تي دٻاءُ کان تمام گهڻو وڌيڪ هوندو آهي، تنهن ڪري ويفر کي پوزيشن ۽ حد تائين رکڻ لاءِ هڪ مشيني چيڪ يا اليڪٽريڪل چيڪ جي ضرورت هوندي آهي.
ميڪيڪل چيڪ هن فنڪشن کي حاصل ڪرڻ لاءِ پنهنجي وزن ۽ ويفر جي ڪنڊ تي ڀاڙي ٿو. جيتوڻيڪ ان ۾ سادو ڍانچي جا فائدا آهن ۽ ويفر جي مواد کي غير حساسيت، ويفر جي ڪنڊ جو اثر پڌرو آهي، جيڪو ذرات جي سخت ڪنٽرول لاءِ سازگار ناهي. تنهن ڪري، اهو تدريجي طور تي IC پيداوار جي عمل ۾ هڪ electrostatic چيڪ سان تبديل ڪيو ويو آهي.
انهن عملن لاءِ جيڪي خاص طور تي گرمي پد سان حساس نه هوندا آهن، هڪ غير جذب، غير ڪنڊي رابطي واري پناهه جو طريقو (ويفر جي مٿين ۽ هيٺين سطحن جي وچ ۾ دٻاء جو فرق نه هوندو) پڻ استعمال ڪري سگهجي ٿو. PVD جي عمل دوران، چيمبر جي استر ۽ حصن جي سطح پلازما سان رابطي ۾ جمع ۽ ڍڪي ويندي. جڏهن جمع ٿيل فلم جي ٿلهي حد کان وڌي ويندي آهي، فلم ڦاٽي ويندي ۽ ختم ٿي ويندي، ذرات مسئلا پيدا ڪري ٿي.
تنهن ڪري، حصن جي سطح جو علاج جهڙوڪ استر هن حد کي وڌائڻ لاء اهم آهي. مٿاڇري واري سينڊ بلاسٽنگ ۽ ايلومينيم اسپرينگ ٻه عام استعمال ٿيل طريقا آهن، جن جو مقصد فلم ۽ استر جي مٿاڇري جي وچ ۾ تعلق کي مضبوط ڪرڻ لاء سطح جي خرابي کي وڌائڻ آهي.
3.5 Ionization جسماني وانپ جمع ڪرڻ جو سامان
microelectronics ٽيڪنالاجي جي مسلسل ترقي سان، خاصيتن جي سائيز ننڍا ۽ ننڍا ٿي رهيا آهن. جيئن ته PVD ٽيڪنالاجي ذرڙن جي جمع ٿيڻ جي هدايت کي ڪنٽرول نه ڪري سگهي ٿي، PVD جي سوراخ ۽ تنگ چينلن ذريعي داخل ٿيڻ جي صلاحيت اعلي اسپيڪٽ جي تناسب سان محدود آهي، روايتي PVD ٽيڪنالاجي جي وڌايل ايپليڪيشن کي تيزيء سان چيلينج ڪيو ويو آهي. PVD جي عمل ۾، جيئن ته پوئر گروو جو اسپيڪٽ ريشو وڌندو آهي، تيئن هيٺان ڪوريج گهٽجي ويندو آهي، مٿئين ڪنڊ تي اوور هينگنگ ڍانچي وانگر، ۽ هيٺئين ڪنڊ تي ڪمزور ڪوريج ٺاهيندي آهي.
هن مسئلي کي حل ڪرڻ لاءِ Ionized جسماني بخار جمع ڪرڻ واري ٽيڪنالاجي ٺاهي وئي. اهو پهريون ڀيرو مختلف طريقن سان ٽارگيٽ مان ڦٽيل ڌاتو جي ايٽمز کي پلازماٽائيز ڪري ٿو، ۽ پوءِ ويفر تي لوڊ ٿيل بائس وولٽيج کي ترتيب ڏئي ٿو ته ڌاتو جي آئنز جي هدايت ۽ توانائي کي ڪنٽرول ڪري، هڪ مستحڪم هدايتي ڌاتو آئن وهڪري حاصل ڪرڻ لاءِ هڪ پتلي فلم تيار ڪرڻ لاءِ، ان سان بهتر ٿي. سوراخ ۽ تنگ چينلن ذريعي اعلي اسپيڪٽ تناسب جي قدمن جي تري جي ڪوريج.
ionized ڌاتو پلازما ٽيڪنالاجي جي عام خصوصيت چيمبر ۾ هڪ ريڊيو فریکوئنسي ڪوئل جو اضافو آهي. پروسيس دوران، چيمبر جو ڪم ڪندڙ دٻاء نسبتا اعلي رياست تي برقرار رکيو ويندو آهي (5 کان 10 ڀيرا عام ڪم ڪندڙ دٻاء). PVD دوران، ريڊيو فریکوئنسي ڪوئل استعمال ڪيو ويندو آهي ٻئي پلازما علائقي کي پيدا ڪرڻ لاءِ، جنهن ۾ آرگن پلازما ڪنسنٽريشن ريڊيو فريڪوئنسي پاور ۽ گيس پريشر جي واڌ سان وڌي ٿو. جڏهن ڌاتوءَ جا ايٽم ٽارگيٽ مان ڦٽي نڪرندا آهن ته هن علائقي مان گذرندا آهن، اهي ڌاتو آئن ٺاهڻ لاءِ اعليٰ کثافت واري آرگن پلازما سان رابطو ڪندا آهن.
ويفر ڪيريئر تي آر ايف ماخذ کي لاڳو ڪرڻ (جهڙوڪ اليڪٽررو اسٽيٽڪ چيڪ) ويفر تي منفي تعصب کي وڌائي سگھي ٿو ته جيئن ڌاتو جي مثبت آئنز کي پور گروو جي تري ۾ ڪشش ڪري. هي هدايتي ڌاتو آئن وهڪري ويفر جي مٿاڇري تي عمدي طور تي اعلي اسپيڪٽ ريشو پورز ۽ تنگ چينلن جي قدم هيٺان ڪوريج کي بهتر بڻائي ٿو.
ويفر تي لاڳو ٿيل ناڪاري تعصب به آئنز کي ويفر جي مٿاڇري تي بمباري ڪرڻ جو سبب بڻائيندو آهي (ريورس اسپٽرنگ)، جيڪو پوئر گروو وات جي اوور لئنگنگ ڍانچي کي ڪمزور ڪري ٿو ۽ تري ۾ جمع ٿيل فلم کي سوراخ جي هيٺان ڪنڊن تي سائڊ والز تي ڦٽو ڪري ٿو. گروو، ان ڪري ڪنڊن تي قدم ڪوريج کي وڌايو.
3.6 ايٽمي پريشر ڪيميائي وانپ جمع ڪرڻ جو سامان
Atmospheric Pressure chemical vapor deposition (APCVD) سامان هڪ اهڙي ڊوائيس ڏانهن اشارو ڪري ٿو جيڪو مسلسل رفتار سان گيس جي رد عمل جو ذريعو اسپري ڪري ٿو ماحول جي هيٺان هڪ گرم سڪل ذيلي ذخيري جي مٿاڇري تي جيڪو دٻاءُ سان ماحول جي دٻاءَ جي ويجهو آهي ، جنهن ڪري رد عمل جو ذريعو ڪيميائي طور تي رد عمل جو سبب بڻجندو آهي. substrate مٿاڇري، ۽ رد عمل جي پيداوار substrate جي مٿاڇري تي جمع ڪيو ويندو آهي هڪ پتلي فلم ٺاهڻ لاء.
APCVD سامان قديم ترين CVD سامان آهي ۽ اڃا تائين وڏي پيماني تي صنعتي پيداوار ۽ سائنسي تحقيق ۾ استعمال ٿيندو آهي. APCVD سامان پتلي فلمون تيار ڪرڻ لاء استعمال ڪري سگھجن ٿيون جهڙوڪ سنگل ڪرسٽل سلڪون، پولي ڪرسٽل سلڪون، سلڪون ڊاء آڪسائيڊ، زنڪ آڪسائيڊ، ٽائيٽينيم ڊاء آڪسائيڊ، فاسفوسائيليٽ گلاس، ۽ بوروفاسفوسليڪ گلاس.
3.7 گھٽ پريشر ڪيميائي وانپ جمع ڪرڻ جو سامان
گھٽ-پريشر ڪيميڪل وانپ ڊيپوزيشن (LPCVD) سامان ان سامان ڏانهن اشارو ڪري ٿو جيڪو گيس وارو خام مال استعمال ڪري ٿو ڪيميائي طور تي رد عمل ڪرڻ لاءِ هڪ مضبوط ذيلي ذخيري جي مٿاڇري تي گرم (350-1100 ° C) ۽ گهٽ دٻاءُ (10-100mTorr) ماحول، ۽ reactants هڪ پتلي فلم ٺاهڻ لاء substrate جي مٿاڇري تي جمع آهن. LPCVD سامان APCVD جي بنياد تي ترقي ڪئي وئي آهي پتلي فلمن جي معيار کي بهتر ڪرڻ، تقسيم جي هڪجهڙائي کي بهتر ڪرڻ لاء خصوصيت جي پيٽرولن جهڙوڪ فلم جي ٿلهي ۽ مزاحمت، ۽ پيداوار جي ڪارڪردگي کي بهتر ڪرڻ.
ان جي بنيادي خصوصيت اها آهي ته گهٽ دٻاءُ واري حرارتي ميدان واري ماحول ۾، پروسيس گيس ڪيميائي طور تي ويفر سبسٽريٽ جي مٿاڇري تي رد عمل ظاهر ڪري ٿي، ۽ رد عمل جون شيون سبسٽريٽ جي مٿاڇري تي جمع ڪري هڪ پتلي فلم ٺاهي ٿي. LPCVD سامان کي اعلي معيار جي پتلي فلمن جي تياري ۾ فائدا آهن ۽ پتلي فلمون تيار ڪرڻ لاء استعمال ڪري سگھجن ٿيون جهڙوڪ سلڪون آڪسائيڊ، سلڪون نائٽرائڊ، پولي سليڪون، سلڪون ڪاربائڊ، گيليم نائٽرائڊ ۽ گرافين.
APCVD جي مقابلي ۾، LPCVD سامان جي گھٽ دٻاء واري رد عمل واري ماحول کي رد عمل جي چيمبر ۾ گيس جي وچولي آزاد رستو ۽ ڦهلائڻ واري گنجائش وڌائي ٿي.
رد عمل جي چيمبر ۾ رد عمل گيس ۽ ڪيريئر گيس ماليڪيول ٿوري وقت ۾ برابر ورهائي سگھجن ٿا، اهڙيءَ طرح فلم جي ٿولهه، مزاحمتي يونيفارميت ۽ فلم جي قدم ڪوريج جي هڪجهڙائي کي تمام گهڻو بهتر بڻائي سگهجي ٿو، ۽ رد عمل گيس جو استعمال به ننڍو آهي. ان کان سواء، گهٽ دٻاء وارو ماحول پڻ گئس جي مواد جي ٽرانسميشن جي رفتار کي تيز ڪري ٿو. ذيلي ذخيري مان ڦهليل ناپاڪ ۽ رد عمل جي شين کي جلدي رد عمل واري علائقي مان بائونڊري پرت ذريعي ٻاهر ڪڍيو وڃي ٿو، ۽ رد عمل گيس جلدي حد جي پرت مان گذري ٿو ته جيئن رد عمل لاءِ ذيلي سطح تي پهچي وڃي، اهڙي طرح مؤثر طريقي سان خود ڊاپنگ کي دٻائڻ، تيار ڪرڻ. اسٽيپ منتقلي زونن سان گڏ اعلي معيار جون فلمون، ۽ پڻ پيداوار جي ڪارڪردگي کي بهتر بنائڻ.
3.8 پلازما بهتر ڪيل ڪيميائي وانپ جمع ڪرڻ جو سامان
پلازما وڌايل ڪيميائي بخار جمع (PECVD) هڪ وڏي پيماني تي استعمال ٿيل ٽي آهيهن فلم جي جمع ٽيڪنالاجي. پلازما جي عمل دوران، گيس جي اڳڪٿي کي آئنائيز ڪيو ويندو آهي پلازما جي عمل هيٺ پرجوش فعال گروپ ٺاهڻ لاءِ، جيڪي ذيلي سطح تي ڦهلجن ٿا ۽ پوءِ فلم جي واڌ کي مڪمل ڪرڻ لاءِ ڪيميائي رد عملن مان گذرن ٿا.
پلازما جي پيداوار جي تعدد موجب، PECVD ۾ استعمال ٿيندڙ پلازما ٻن قسمن ۾ ورهائي سگهجي ٿو: ريڊيو فريڪوئنسي پلازما (RF پلازما) ۽ مائڪرو ويڪرو پلازما (مائڪرو ويو پلازما). هن وقت، صنعت ۾ استعمال ٿيندڙ ريڊيو فریکوئنسي عام طور تي 13.56MHz آهي.
ريڊيو فريڪوئنسي پلازما جو تعارف عام طور تي ٻن قسمن ۾ ورهايو ويندو آهي: ڪيپيسيٽيو ڪوپلنگ (سي سي پي) ۽ انڊڪٽو ڪوپلنگ (ICP). capacitive coupling طريقو عام طور تي هڪ سڌي پلازما رد عمل جو طريقو آهي. جڏهن ته inductive coupling طريقو ٿي سگهي ٿو هڪ سڌي پلازما طريقو يا هڪ ريموٽ پلازما طريقو.
سيمي ڪنڊڪٽر جي پيداوار جي عملن ۾، PECVD اڪثر ڪري استعمال ڪيو ويندو آهي پتلي فلمن کي وڌائڻ لاءِ ذيلي ذخيري تي جنهن ۾ ڌاتو يا ٻيون درجه حرارت حساس ڍانچي شامل آهن. مثال طور، انٽيگريٽيڊ سرڪٽس جي پٺئين پاسي واري ڌاتو جي وچ ۾ ڪنيڪشن جي ميدان ۾، جڏهن کان ڊوائيس جو ذريعو، دروازن ۽ ڊرين جي جوڙجڪ فرنٽ-اينڊ پروسيس ۾ ٺاهيا ويا آهن، ڌاتو جي وچ ۾ رابطي جي ميدان ۾ پتلي فلمن جي واڌ جو موضوع آهي. تمام سخت حرارتي بجلي جي پابنديون، تنهنڪري اهو عام طور تي پلازما جي مدد سان مڪمل ڪيو ويندو آهي. پلازما پروسيس جي پيٽرولن کي ترتيب ڏيڻ سان، کثافت، ڪيميائي ساخت، ناپاڪ مواد، ميڪيڪل سختي ۽ ٿلهي فلم جي دٻاء جي پيٽرولن کي PECVD پاران وڌايو ويو آهي، هڪ خاص حد اندر ترتيب ۽ بهتر ڪري سگهجي ٿو.
3.9 ايٽمي پرت جمع ڪرڻ جو سامان
ايٽمي پرت جي جمع (ALD) هڪ پتلي فلم جمع ڪرڻ واري ٽيڪنالاجي آهي جيڪا وقتي طور تي هڪ اڌ-مونواٽومي پرت جي صورت ۾ وڌندي آهي. ان جي خاصيت اها آهي ته جمع ٿيل فلم جي ٿلهي کي ترقي جي چڪر جي تعداد کي ڪنٽرول ڪندي صحيح طور تي ترتيب ڏئي سگهجي ٿو. ڪيميائي وانپ جمع ڪرڻ (CVD) جي عمل جي برعڪس، ALD پروسيس ۾ ٻه (يا وڌيڪ) اڳڪٿي متبادل طور تي ذيلي سطح جي ذريعي گذري ٿو ۽ مؤثر طور تي ناياب گيس جي صفائي سان الڳ ٿي ويا آهن.
ڪيميائي رد عمل ڪرڻ لاءِ گئس جي مرحلي ۾ ٻه اڳوڻا نه ملندا ۽ ملندا، پر صرف سبسٽريٽ جي مٿاڇري تي ڪيميائي جذب ذريعي رد عمل ڪندا. هر ALD چڪر ۾، اڳڀرائي جي مقدار جو ذيلي سطح تي جذب ٿيل آهي، جيڪو ذيلي سطح تي فعال گروپن جي کثافت سان لاڳاپيل آهي. جڏهن ذيلي سطح جي مٿاڇري تي رد عمل وارا گروپ ختم ٿي ويندا آهن، جيتوڻيڪ جيڪڏهن اڳڀرائي جي اضافي کي متعارف ڪرايو ويندو آهي، ڪيميائي جذب نه ٿينديون زير زمين جي مٿاڇري تي.
هن ردعمل جي عمل کي سطح جي خود محدود ردعمل سڏيو ويندو آهي. اهو عمل ميڪانيزم ALD پروسيس جي هر چڪر ۾ وڌندڙ فلم جي ٿلهي کي مسلسل بڻائي ٿو، تنهن ڪري ALD پروسيس کي صحيح ٿلهي ڪنٽرول ۽ سٺي فلم قدم ڪوريج جا فائدا آهن.
3.10 ماليڪيولر بيم ايپيٽڪسي جو سامان
ماليڪيولر بيم ايپيٽيڪسي (ايم بي اي) سسٽم هڪ epitaxial ڊوائيس ڏانهن اشارو ڪري ٿو جيڪو هڪ يا وڌيڪ حرارتي توانائي ايٽمي بيم يا ماليڪيولر بيم استعمال ڪري ٿو گرم سبسٽريٽ جي مٿاڇري تي هڪ خاص رفتار سان الٽرا هاءِ ويڪيوم حالتن ۾، ۽ ذيلي سطح تي جذب ۽ لڏپلاڻ ڪرڻ لاءِ. epitaxially اڀرڻ لاء واحد ڪرسٽل پتلي فلمون ڪرسٽل محور جي طرف سان گڏ سبسٽريٽ مواد جي. عام طور تي، گرميءَ جي شيلڊ سان جيٽ فرنس کي گرم ڪرڻ جي حالت ۾، شعاع جو ذريعو هڪ ايٽمي شعاع يا ماليڪيولر شعاع ٺاهيندو آهي، ۽ فلم سبسٽريٽ مواد جي ڪرسٽل محور جي طرف سان پرت جي سطح تي وڌندي آهي.
ان جون خاصيتون گھٽ epitaxial واڌ جي درجه حرارت آهن، ۽ ٿلهي، انٽرفيس، ڪيميائي ساخت ۽ ناپاڪ ڪنسنٽريشن کي ايٽمي سطح تي صحيح طور تي ڪنٽرول ڪري سگهجي ٿو. جيتوڻيڪ ايم بي اي سيمي ڪنڊڪٽر الٽرا پتلي سنگل ڪرسٽل فلمن جي تياري مان پيدا ٿيو، ان جي ايپليڪيشن هاڻي مختلف مادي نظامن جهڙوڪ ڌاتو ۽ انسوليٽنگ ڊائليڪٽرز تائين وڌايو آهي، ۽ III-V، II-VI، سلکان، سلکان جرميميم (SiGe) تيار ڪري سگھن ٿا. )، گرافين، آڪسائيڊ ۽ نامياتي فلمون.
ماليڪيولر بيم ايپيٽڪسي (MBE) سسٽم بنيادي طور تي هڪ الٽرا هاءِ ويڪيوم سسٽم، هڪ ماليڪيولر بيم سورس، هڪ سبسٽريٽ فڪسنگ ۽ هيٽنگ سسٽم، هڪ نموني جي منتقلي جو نظام، هڪ ان-سيٽو مانيٽرنگ سسٽم، هڪ ڪنٽرول سسٽم، ۽ هڪ ٽيسٽ تي مشتمل آهي. سسٽم.
ويڪيوم سسٽم ۾ ويڪيوم پمپ (مڪينيڪل پمپ، ماليڪيولر پمپ، آئن پمپ، ۽ ڪنڊينسيشن پمپ، وغيره) ۽ مختلف والوز شامل آهن، جيڪي هڪ الٽرا هاءِ ويڪيوم ترقي وارو ماحول ٺاهي سگهن ٿا. عام طور تي حاصل ڪرڻ واري ويڪيوم درجي 10-8 کان 10-11 ٽور آهي. ويڪيوم سسٽم ۾ بنيادي طور تي ٽي ويڪيوم ڪم ڪندڙ چيمبر آهن، يعني نموني انجيڪشن چيمبر، پريٽريٽمينٽ ۽ سطح جي تجزيو چيمبر، ۽ ترقي چيمبر.
نموني انجيڪشن چيمبر استعمال ڪيو ويندو آهي نمونن کي ٻاهرئين دنيا ڏانهن منتقل ڪرڻ لاءِ ٻين چيمبرن جي اعلي ويڪيوم حالتن کي يقيني بڻائڻ لاءِ؛ اڳواٽ علاج ۽ مٿاڇري جي تجزيي واري چيمبر کي نموني انجيڪشن چيمبر ۽ ترقي واري چيمبر کي ڳنڍيندو آهي، ۽ ان جو بنيادي ڪم نموني کي پري پروسيس ڪرڻ آهي (سبسٽريٽ جي مٿاڇري جي مڪمل صفائي کي يقيني بڻائڻ لاء تيز گرمي پد کي ختم ڪرڻ) ۽ سطح تي ابتدائي مٿاڇري جو تجزيو ڪرڻ. صاف نموني؛ گروٿ چيمبر ايم بي اي سسٽم جو بنيادي حصو آهي، خاص طور تي هڪ سورس فرنس ۽ ان سان لاڳاپيل شٽر اسمبلي، هڪ نموني ڪنٽرول ڪنسول، هڪ کولنگ سسٽم، هڪ ريفريڪشن هاءِ انرجي اليڪٽران ڊفرڪشن (RHEED)، ۽ هڪ ان-سيٽيو مانيٽرنگ سسٽم. . ڪجھ پيداوار ايم بي اي سامان ۾ گھڻن ترقي واري چيمبر جي ٺاھ جوڙ آھي. MBE سامان جي جوڙجڪ جو اسڪيمياتي ڊراگرام هيٺ ڏيکاريل آهي:
سلڪون مواد جو MBE خام مال جي طور تي اعلي خالص سلکان استعمال ڪري ٿو، الٽرا هاء ويڪيوم (10-10～10-11Torr) حالتن ۾ وڌندو آهي، ۽ واڌ جي درجه حرارت 600 ~ 900 ℃ آهي، Ga (P-type) ۽ Sb ( N-type) ڊاپنگ ذريعن جي طور تي. عام طور تي استعمال ٿيل ڊاپنگ ذريعن جهڙوڪ P، As ۽ B کي بيم ذريعن طور استعمال ڪيو ويندو آهي ڇاڪاڻ ته انهن کي بخار ٿيڻ ڏکيو آهي.
ايم بي اي جي رد عمل واري چيمبر ۾ هڪ الٽرا-هاءِ ويڪيوم ماحول آهي، جيڪو ماليڪيولز جو مطلب آزاد رستو وڌائي ٿو ۽ وڌندڙ مواد جي مٿاڇري تي آلودگي ۽ آڪسائيڊشن کي گھٽائي ٿو. تيار ڪيل epitaxial مواد ۾ سٺي سطح جي مورفولوجي ۽ هڪجهڙائي آهي، ۽ مختلف ڊوپنگ يا مختلف مواد جي اجزاء سان هڪ گھڻائي واري جوڙجڪ ۾ ٺاهي سگهجي ٿي.
MBE ٽيڪنالاجي الٽرا پتلي ايپيٽيڪسيل پرت جي بار بار واڌ کي حاصل ڪري ٿي هڪ واحد ايٽمي پرت جي ٿلهي سان، ۽ ايپيٽيڪسيل پرت جي وچ ۾ انٽرفيس تيز آهي. اهو III-V سيميڪنڊڪٽرز ۽ ٻين ملٽي جزو وارين مواد جي واڌ کي وڌائيندو آهي. هن وقت، ايم بي اي سسٽم هڪ نئين نسل جي مائڪرو ويڪرو ڊوائيسز ۽ آپٽو اليڪٽرانڪ ڊوائيسز جي پيداوار لاء هڪ جديد پروسيسنگ سامان بڻجي چڪو آهي. MBE ٽيڪنالاجي جا نقصان سست فلم جي ترقي جي شرح، اعلي ويڪيوم گهرجن، ۽ اعلي سامان ۽ سامان جي استعمال جي قيمت آهن.
3.11 وانپ فيز ايپيٽيڪسي سسٽم
وانپ فيز ايپيٽيڪسي (VPE) سسٽم هڪ epitaxial ترقي واري ڊوائيس ڏانهن اشارو ڪري ٿو جيڪو گئسي مرکبات کي هڪ سبسٽريٽ ڏانهن منتقل ڪري ٿو ۽ هڪ واحد ڪرسٽل مادي پرت حاصل ڪري ٿو ساڳئي لٽيس ترتيب سان گڏ ڪيميائي رد عمل ذريعي. epitaxial پرت هڪ homoepitaxial پرت (Si/Si) يا هڪ heteroepitaxial پرت (SiGe/Si، SiC/Si، GaN/Al2O3، وغيره) ٿي سگهي ٿي. في الحال، VPE ٽيڪنالاجي وڏي پيماني تي استعمال ڪيو ويو آهي نانوميٽري تيار ڪرڻ، پاور ڊوائيسز، سيمي ڪنڊڪٽر آپٽو اليڪٽرڪ ڊوائيسز، شمسي فوٽو وولٽيڪس، ۽ مربوط سرڪٽ جي شعبن ۾.
عام وي پي اي ۾ شامل آهي ايٽمي پريشر ايپيٽڪسي ۽ گھٽ پريشر ايپيٽڪسي، الٽرا هاءِ ويڪيوم ڪيميڪل وانپ جمع، ڌاتو آرگنڪ ڪيميڪل وانپ جمع، وغيره. وي پي اي ٽيڪنالاجي ۾ اهم نقطا آهن رد عمل چيمبر ڊيزائن، گيس فلو موڊ ۽ يونيفارمٽي، گرمي پد جي هڪجهڙائي ۽ درستي ڪنٽرول، پريشر ڪنٽرول ۽ استحڪام، ذرو ۽ عيب ڪنٽرول، وغيره.
هن وقت، مکيه وهڪرو تجارتي VPE سسٽم جي ترقي جي هدايت وڏي ويفر لوڊ ڪرڻ، مڪمل طور تي خودڪار ڪنٽرول، ۽ حقيقي وقت جي درجه حرارت ۽ ترقي جي عمل جي نگراني آهي. VPE سسٽم ۾ ٽي جوڙجڪ آهن: عمودي، افقي ۽ سلنڈر. حرارتي طريقن ۾ مزاحمتي حرارتي، تيز فريڪوئنسي انڊڪشن حرارتي ۽ انفراريڊ تابڪاري حرارتي شامل آهن.
في الحال، وي پي اي سسٽم اڪثر ڪري افقي ڊسڪ ڍانچي کي استعمال ڪندا آهن، جن ۾ خاصيتون آهن epitaxial فلم جي واڌ ۽ وڏي ويفر لوڊ ڪرڻ جي سٺي يونيفارميت. VPE سسٽم عام طور تي چار حصن تي مشتمل آهن: ريڪٽر، حرارتي نظام، گيس رستو سسٽم ۽ ڪنٽرول سسٽم. ڇاڪاڻ ته GaAs ۽ GaN epitaxial فلمن جي ترقي جو وقت نسبتا ڊگهو آهي، انڊڪشن حرارتي ۽ مزاحمتي حرارتي گهڻو ڪري استعمال ٿيندا آهن. سلڪون VPE ۾، ٿلهي ايپيٽيڪسيل فلم جي واڌ اڪثر ڪري انڊڪشن حرارتي استعمال ڪندي آهي؛ پتلي epitaxial فلم جي واڌ اڪثر ڪري انفراريڊ حرارتي استعمال ڪندي تيز گرمي پد / زوال جي مقصد کي حاصل ڪرڻ لاء.
3.12 مائع مرحلو ايپيٽڪسي سسٽم
Liquid Phase Epitaxy (LPE) سسٽم اُن اُپٽائيڪسيل نمو جي سامان ڏانهن اشارو ڪري ٿو جيڪو پوکڻ لاءِ مواد (جهڙوڪ Si، Ga، As، Al، وغيره) ۽ dopants (جهڙوڪ Zn، Te، Sn، وغيره) کي اڀري ٿو. ڌاتو کي گھٽ پگھلڻ واري نقطي سان (جهڙوڪ Ga، In، وغيره)، ته جيئن محلول کي محلول ۾ سير يا سپر سيرت ڪيو وڃي، ۽ پوءِ واحد ڪرسٽل سبسٽرٽ کي محلول سان رابطو ڪيو وڃي، ۽ محلول کي محلول مان تيز ڪيو وڃي. آهستي آهستي ٿڌو ٿيندو پيو وڃي، ۽ ڪرسٽل مواد جو هڪ پرت، هڪ ڪرسٽل ڍانچي سان ۽ لاٽِيس مسلسل سبسٽريٽ جي مٿاڇري تي پوکيو ويندو آهي.
ايل پي اي جو طريقو پيش ڪيو ويو نيلسن ايٽ ال. 1963 ۾. اهو سي پتلي فلمن ۽ سنگل ڪرسٽل مواد کي وڌائڻ لاءِ استعمال ڪيو ويندو آهي، انهي سان گڏ سيمي ڪنڊڪٽر مواد جهڙوڪ III-IV گروپس ۽ پاري ڪيڊيميم ٽيلرائڊ، ۽ مختلف آپٽو اليڪٽرونڪ ڊوائيسز، مائيڪرو ويو ڊوائيسز، سيمي ڪنڊڪٽر ڊوائيسز ۽ سولر سيلز ٺاهڻ لاءِ استعمال ٿي سگهن ٿا. .
——————————————————————————————————————————————————— ———————————
Semicera مهيا ڪري سگهو ٿاgraphite جا حصا, نرم / سخت محسوس, silicon carbide حصن, CVD silicon carbide حصن، ۽SiC/TaC coated حصن30 ڏينهن اندر.
جيڪڏھن توھان دلچسپي وٺندا آھيو مٿين سيمي ڪنڊڪٽر پروڊڪٽس،مهرباني ڪري پهريون ڀيرو اسان سان رابطو ڪرڻ ۾ سنکوڪ نه ڪريو.
ٽيليفون: +86-13373889683
واٽس ايپ: +86-15957878134
Email: sales01@semi-cera.com
پوسٽ جو وقت: آگسٽ-31-2024