په نیمه سیمیکمډکټر تولید کې، پداسې حال کې چې فوتولیتوګرافي او ایچینګ تر ټولو ډیر ذکر شوي پروسې دي، د ایپیټیکسیل یا د پتلي فلم زیرمه کولو تخنیکونه په مساوي ډول مهم دي. دا مقاله د چپ جوړولو کې کارول شوي د پتلي فلم زیرمه کولو ډیری عام میتودونه معرفي کوي، پشمول دد MOCVD, د مقناطیسي سپټرینګ، اود PECVD.
ولې د چپس جوړولو لپاره د پتلي فلم پروسې اړینې دي؟
د مثال په توګه، د یوې ساده پخې شوې فلیټ ډوډی تصور وکړئ. په خپله، دا ممکن بې خونده خوند ولري. په هرصورت، د مختلفو ساسونو سره سطحه برش کولو سره - لکه د خوندور لوبیا پیسټ یا د خوږ مالټ شربت - تاسو کولی شئ د هغې خوند په بشپړ ډول بدل کړئ. دا خوندور پوښښونه ورته دينري فلمونهپه سیمیکمډکټر پروسو کې، پداسې حال کې چې فلیټ برډ پخپله استازیتوب کويسبسټریټ.
د چپ جوړولو په برخه کې، پتلي فلمونه ګڼ شمېر فعال رولونه ترسره کوي — موصلیت، چالکتیا، غیر فعالیدل، د رڼا جذب، او نور — او هر فعالیت د جمع کولو ځانګړي تخنیک ته اړتیا لري.
۱. د فلزي-عضوي کیمیاوي بخاراتو زیرمه (MOCVD)
MOCVD یو خورا پرمختللی او دقیق تخنیک دی چې د لوړ کیفیت لرونکي سیمیکمډکټر پتلو فلمونو او نانو جوړښتونو د زیرمه کولو لپاره کارول کیږي. دا د LEDs، لیزرونو، او بریښنایی برقیاتو په څیر وسیلو په جوړولو کې مهم رول لوبوي.
د MOCVD سیسټم کلیدي برخې:
- د ګاز رسولو سیسټم
د تعامل چیمبر ته د تعامل کونکو دقیق معرفي کولو مسؤلیت لري. پدې کې د جریان کنټرول شامل دي:
-
د بار وړونکي ګازونه
-
د فلزي-عضوي مخکنیو
-
د هایډرایډ ګازونه
دا سیسټم د ودې او پاکولو حالتونو ترمنځ د بدلولو لپاره څو اړخیزه والونه لري.
-
د غبرګون خونه
د سیسټم زړه چیرې چې د موادو اصلي وده واقع کیږي. اجزا پکې شامل دي:-
د ګرافیت سوسیپټر (د سبسټریټ هولډر)
-
د تودوخې او تودوخې سینسرونه
-
د داخلي څارنې لپاره آپټیکل پورټونه
-
د اتومات ویفر بارولو/بشپړولو لپاره روبوټیک لاسونه
-
- د ودې کنټرول سیسټم
د پروګرام وړ منطق کنټرولرانو او کوربه کمپیوټر څخه جوړ دی. دا د زیرمه کولو په ټوله پروسه کې دقیق څارنه او تکرار ډاډمن کوي. -
په ساحه کې څارنه
د اندازه کولو وسایل لکه پیرومیټرونه او انعکاس کوونکی:-
د فلم ضخامت
-
د سطحې تودوخه
-
د سبسټریټ منحنی
دا په ریښتیني وخت کې فیډبیک او تنظیم کول فعالوي.
-
- د اخراج د درملنې سیسټم
د خوندیتوب او چاپیریال ساتنې ډاډ ترلاسه کولو لپاره د تودوخې تخریب یا کیمیاوي کتلیزس په کارولو سره د زهرجنو فرعي محصولاتو درملنه کوي.
د تړل شوي شاور هیډ (CCS) ترتیب:
په عمودی MOCVD ریکټورونو کې، د CCS ډیزاین ګازونو ته اجازه ورکوي چې د شاور هیډ جوړښت کې د بدیل نوزلونو له لارې په مساوي ډول داخل شي. دا د وخت څخه مخکې غبرګونونه کموي او یونیفورم مخلوط زیاتوي.
-
دڅرخیدونکی ګرافایټ سیسپټرد ګازونو د سرحد طبقې د یووالي سره نور هم مرسته کوي، د ویفر په اوږدو کې د فلم یووالي ښه کوي.
۲. د مقناطیس سپټرینګ
میګنیټرون سپټرینګ د فزیکي بخار زیرمه کولو (PVD) طریقه ده چې په پراخه کچه د پتلو فلمونو او پوښونو زیرمه کولو لپاره کارول کیږي، په ځانګړې توګه په برقیاتو، آپټیکس او سیرامیکونو کې.
د کار اصل:
-
د هدف مواد
هغه سرچینه مواد چې باید زیرمه شي — فلزات، اکسایډ، نایټرایډ، او نور — په کیتوډ باندې نصب شوي دي. -
د ویکیوم چیمبر
دا پروسه د ککړتیا څخه د مخنیوي لپاره د لوړ خلا لاندې ترسره کیږي. -
د پلازما تولید
یو غیر فعال ګاز، معمولا ارګون، ایونایز کیږي ترڅو پلازما جوړ کړي. -
د مقناطیسي ساحې کارول
مقناطیسي ساحه د ایونیزیشن موثریت لوړولو لپاره الکترونونه هدف ته نږدې محدودوي. -
د تویولو پروسه
آیونونه په هدف بمباري کوي، هغه اتومونه له منځه وړي چې د چیمبر له لارې سفر کوي او په سبسټریټ کې جمع کیږي.
د میګنیټرون سپټرینګ ګټې:
-
د یونیفورم فلم زیرمه کولپه لویو سیمو کې.
-
د پیچلو مرکباتو د زیرمه کولو وړتیا، په شمول د الیاژونو او سیرامیکونو.
-
د ټون ایبل پروسې پیرامیټرېد ضخامت، جوړښت، او مایکرو جوړښت دقیق کنټرول لپاره.
-
د لوړ فلم کیفیتد قوي چپکولو او میخانیکي ځواک سره.
-
د موادو پراخه مطابقتله فلزاتو څخه تر اکسایډونو او نایټرایډونو پورې.
-
د ټیټې تودوخې عملیات، د تودوخې حساس سبسټریټ لپاره مناسب.
۳. د پلازما-بډایه شوي کیمیاوي بخار زیرمه (PECVD)
PECVD په پراخه کچه د سیلیکون نایټرایډ (SiNx)، سیلیکون ډای اکسایډ (SiO₂)، او بې شکله سیلیکون په څیر د پتلو فلمونو د زیرمه کولو لپاره کارول کیږي.
اصل:
په PECVD سیسټم کې، مخکیني ګازونه په یوه خلا چیمبر کې معرفي کیږي چیرې چې aد ګلو خارجیدونکی پلازماد دې په کارولو سره رامینځته کیږي:
-
د RF هڅونه
-
د ډي سي لوړ ولتاژ
-
مایکروویو یا نبض شوي سرچینې
پلازما د ګاز مرحلې تعاملات فعالوي، تعاملي ډولونه تولیدوي چې په سبسټریټ کې جمع کیږي ترڅو یو پتلی پرت جوړ کړي.
د زیرمه کولو مرحلې:
-
د پلازما جوړښت
د الکترومقناطیسي ساحو لخوا هڅول شوي، مخکیني ګازونه ایونیز کیږي ترڅو تعاملي رادیکالونه او ایونونه جوړ کړي. -
غبرګون او ترانسپورت
دا ډولونه د سبسټریټ په لور حرکت کولو سره ثانوي غبرګونونه تجربه کوي. -
د سطحې غبرګون
د سبسټریټ ته په رسیدو سره، دوی جذبوي، غبرګون ښیي، او یو جامد فلم جوړوي. ځینې فرعي محصولات د ګازونو په توګه خوشې کیږي.
د PECVD ګټې:
-
غوره یونیفورمیتد فلم جوړښت او ضخامت کې.
-
قوي چپکتیاحتی په نسبتا ټیټ زیرمه کولو تودوخې کې.
-
د زیرمو لوړ نرخونه، چې دا د صنعتي کچې تولید لپاره مناسب کوي.
۴. د پتلي فلم ځانګړتیا تخنیکونه
د کیفیت کنټرول لپاره د نري فلمونو د ځانګړتیاوو پوهیدل اړین دي. عام تخنیکونه پدې کې شامل دي:
(۱) د ایکس وړانګو انعطاف (XRD)
-
موخه: د کرسټال جوړښتونو، جالیو ثابتو، او سمتونو تحلیل وکړئ.
-
اصل: د براګ د قانون پر بنسټ، دا اندازه کوي چې څنګه د ایکس وړانګې د کرسټالي موادو له لارې خپریږي.
-
غوښتنلیکونه: کرسټالوګرافي، د پړاو تحلیل، د فشار اندازه کول، او د پتلي فلم ارزونه.
(۲) د الکترون مایکروسکوپي سکین کول (SEM)
-
موخه: د سطحې مورفولوژي او مایکرو جوړښت وګورئ.
-
اصل: د نمونې سطحې سکین کولو لپاره د الکترون بیم کاروي. کشف شوي سیګنالونه (د مثال په توګه، ثانوي او شاته خپاره شوي الکترونونه) د سطحې توضیحات څرګندوي.
-
غوښتنلیکونه: د موادو ساینس، نانو ټیکنالوژي، بیولوژي، او د ناکامۍ تحلیل.
(۳) د اټومي ځواک مایکروسکوپي (AFM)
-
موخه: انځور په اټومي یا نانومیټر ریزولوشن کې سطحي کیږي.
-
اصل: یوه تیزه پروب د دوامداره تعامل ځواک ساتلو په وخت کې سطحه سکین کوي؛ عمودي بې ځایه کیدنه یو درې بعدي توپوګرافي رامینځته کوي.
-
غوښتنلیکونه: د نانو جوړښت څیړنه، د سطحې د ناهموارۍ اندازه کول، د بایو مالیکولر مطالعات.
د پوسټ وخت: جون-۲۵-۲۰۲۵