1. ആമുഖം
ഭൗതികമോ രാസപരമോ ആയ രീതികളിലൂടെ അടിവസ്ത്ര വസ്തുക്കളുടെ ഉപരിതലത്തിലേക്ക് പദാർത്ഥങ്ങളെ (അസംസ്കൃത വസ്തുക്കൾ) ഘടിപ്പിക്കുന്ന പ്രക്രിയയെ നേർത്ത ഫിലിം വളർച്ച എന്ന് വിളിക്കുന്നു.
വ്യത്യസ്ത പ്രവർത്തന തത്വങ്ങൾ അനുസരിച്ച്, സംയോജിത സർക്യൂട്ട് നേർത്ത ഫിലിം ഡിപ്പോസിഷൻ ഇനിപ്പറയുന്നതായി തിരിക്കാം:
- ഫിസിക്കൽ നീരാവി നിക്ഷേപം (PVD);
-കെമിക്കൽ നീരാവി നിക്ഷേപം (സിവിഡി);
- വിപുലീകരണം.
2. തിൻ ഫിലിം ഗ്രോത്ത് പ്രോസസ്
2.1 ശാരീരിക നീരാവി നിക്ഷേപവും സ്പട്ടറിംഗ് പ്രക്രിയയും
ഫിസിക്കൽ വേപ്പർ ഡിപ്പോസിഷൻ (പിവിഡി) പ്രക്രിയ എന്നത് വാക്വം ബാഷ്പീകരണം, സ്പട്ടറിംഗ്, പ്ലാസ്മ കോട്ടിംഗ്, മോളിക്യുലാർ ബീം എപ്പിറ്റാക്സി തുടങ്ങിയ ഭൗതിക രീതികൾ ഉപയോഗിച്ച് ഒരു വേഫറിൻ്റെ ഉപരിതലത്തിൽ ഒരു നേർത്ത ഫിലിം രൂപപ്പെടുത്തുന്നതിനെ സൂചിപ്പിക്കുന്നു.
വിഎൽഎസ്ഐ വ്യവസായത്തിൽ, ഏറ്റവും വ്യാപകമായി ഉപയോഗിക്കുന്ന പിവിഡി സാങ്കേതികവിദ്യ സ്പട്ടറിംഗ് ആണ്, ഇത് പ്രധാനമായും ഇലക്ട്രോഡുകൾക്കും ഇൻ്റഗ്രേറ്റഡ് സർക്യൂട്ടുകളുടെ മെറ്റൽ ഇൻ്റർകണക്ടുകൾക്കുമായി ഉപയോഗിക്കുന്നു. ഉയർന്ന വാക്വം അവസ്ഥയിൽ ഒരു ബാഹ്യ വൈദ്യുത മണ്ഡലത്തിൻ്റെ പ്രവർത്തനത്തിൽ അപൂർവ വാതകങ്ങൾ [ആർഗോൺ (Ar)] അയോണുകളായി (Ar+ പോലുള്ളവ) അയോണീകരിക്കപ്പെടുകയും ഉയർന്ന വോൾട്ടേജ് പരിതസ്ഥിതിയിൽ മെറ്റീരിയൽ ടാർഗെറ്റ് സ്രോതസ്സിലേക്ക് ബോംബെറിയുകയും ചെയ്യുന്ന ഒരു പ്രക്രിയയാണ് സ്പട്ടറിംഗ്. ടാർഗെറ്റ് മെറ്റീരിയലിൻ്റെ ആറ്റങ്ങളെയോ തന്മാത്രകളെയോ തട്ടിയെടുക്കുക, തുടർന്ന് കൂട്ടിയിടി രഹിത വിമാനത്തിന് ശേഷം ഒരു നേർത്ത ഫിലിം രൂപപ്പെടുത്തുന്നതിന് വേഫറിൻ്റെ ഉപരിതലത്തിൽ എത്തുന്നു പ്രക്രിയ. Ar-ന് സ്ഥിരതയുള്ള രാസ ഗുണങ്ങളുണ്ട്, അതിൻ്റെ അയോണുകൾ ടാർഗെറ്റ് മെറ്റീരിയലുമായും ഫിലിമുകളുമായും രാസപരമായി പ്രതികരിക്കില്ല. ഇൻ്റഗ്രേറ്റഡ് സർക്യൂട്ട് ചിപ്പുകൾ 0.13μm കോപ്പർ ഇൻ്റർകണക്‌ട് യുഗത്തിലേക്ക് പ്രവേശിക്കുമ്പോൾ, കോപ്പർ ബാരിയർ മെറ്റീരിയൽ പാളി ടൈറ്റാനിയം നൈട്രൈഡ് (TiN) അല്ലെങ്കിൽ ടാൻ്റലം നൈട്രൈഡ് (TaN) ഫിലിം ഉപയോഗിക്കുന്നു. വ്യാവസായിക സാങ്കേതികവിദ്യയുടെ ആവശ്യം കെമിക്കൽ റിയാക്ഷൻ സ്പട്ടറിംഗ് സാങ്കേതികവിദ്യയുടെ ഗവേഷണവും വികസനവും പ്രോത്സാഹിപ്പിച്ചു, അതായത്, സ്പട്ടറിംഗ് ചേമ്പറിൽ, ആറിന് പുറമേ, ഒരു റിയാക്ടീവ് ഗ്യാസ് നൈട്രജനും (N2) ഉണ്ട്, അതിനാൽ Ti അല്ലെങ്കിൽ Ta ബോംബെറിഞ്ഞു. ആവശ്യമായ TiN അല്ലെങ്കിൽ TaN ഫിലിം സൃഷ്ടിക്കാൻ ടാർഗെറ്റ് മെറ്റീരിയൽ Ti അല്ലെങ്കിൽ Ta N2-മായി പ്രതിപ്രവർത്തിക്കുന്നു.
സാധാരണയായി ഉപയോഗിക്കുന്ന മൂന്ന് സ്പട്ടറിംഗ് രീതികളുണ്ട്, അതായത് ഡിസി സ്പട്ടറിംഗ്, ആർഎഫ് സ്പട്ടറിംഗ്, മാഗ്നെട്രോൺ സ്പട്ടറിംഗ്. ഇൻ്റഗ്രേറ്റഡ് സർക്യൂട്ടുകളുടെ സംയോജനം വർദ്ധിക്കുന്നത് തുടരുന്നതിനാൽ, മൾട്ടി-ലെയർ മെറ്റൽ വയറിംഗിൻ്റെ പാളികളുടെ എണ്ണം വർദ്ധിച്ചുകൊണ്ടിരിക്കുകയാണ്, കൂടാതെ പിവിഡി സാങ്കേതികവിദ്യയുടെ പ്രയോഗം കൂടുതൽ വിപുലമാവുകയും ചെയ്യുന്നു. PVD മെറ്റീരിയലുകളിൽ Al-Si, Al-Cu, Al-Si-Cu, Ti, Ta, Co, TiN, TaN, Ni, WSi2 മുതലായവ ഉൾപ്പെടുന്നു.
പിവിഡി, സ്പട്ടറിംഗ് പ്രക്രിയകൾ സാധാരണയായി 1×10-7 മുതൽ 9×10-9 ടോർ വരെയുള്ള വാക്വം ഡിഗ്രിയിൽ വളരെ സീൽ ചെയ്ത റിയാക്ഷൻ ചേമ്പറിലാണ് പൂർത്തിയാകുന്നത്, ഇതിന് പ്രതിപ്രവർത്തന സമയത്ത് വാതകത്തിൻ്റെ ശുദ്ധി ഉറപ്പാക്കാൻ കഴിയും; അതേ സമയം, ലക്ഷ്യത്തിലേക്ക് ബോംബെറിയാൻ ആവശ്യമായ ഉയർന്ന വോൾട്ടേജ് സൃഷ്ടിക്കുന്നതിന് അപൂർവ വാതകത്തെ അയോണീകരിക്കുന്നതിന് ഒരു ബാഹ്യ ഉയർന്ന വോൾട്ടേജ് ആവശ്യമാണ്. പിവിഡി, സ്പട്ടറിംഗ് പ്രക്രിയകൾ എന്നിവ വിലയിരുത്തുന്നതിനുള്ള പ്രധാന പാരാമീറ്ററുകൾ പൊടിയുടെ അളവ്, അതുപോലെ തന്നെ രൂപപ്പെട്ട ഫിലിമിൻ്റെ പ്രതിരോധ മൂല്യം, ഏകത, പ്രതിഫലന കനം, സമ്മർദ്ദം എന്നിവ ഉൾപ്പെടുന്നു.
2.2 രാസ നീരാവി നിക്ഷേപവും സ്പട്ടറിംഗ് പ്രക്രിയയും
കെമിക്കൽ നീരാവി നിക്ഷേപം (CVD) എന്നത് ഒരു പ്രക്രിയ സാങ്കേതികവിദ്യയെ സൂചിപ്പിക്കുന്നു, അതിൽ വ്യത്യസ്ത ഭാഗിക മർദ്ദങ്ങളുള്ള വിവിധ വാതക പ്രതിപ്രവർത്തനങ്ങൾ ഒരു നിശ്ചിത താപനിലയിലും മർദ്ദത്തിലും രാസപരമായി പ്രതിപ്രവർത്തിക്കുന്നു, കൂടാതെ ഉത്പാദിപ്പിക്കപ്പെടുന്ന ഖര പദാർത്ഥങ്ങൾ ആവശ്യമുള്ള നേർത്തത് ലഭിക്കുന്നതിന് അടിവസ്ത്ര പദാർത്ഥത്തിൻ്റെ ഉപരിതലത്തിൽ നിക്ഷേപിക്കുന്നു. സിനിമ. പരമ്പരാഗത ഇൻ്റഗ്രേറ്റഡ് സർക്യൂട്ട് നിർമ്മാണ പ്രക്രിയയിൽ, ലഭിച്ച നേർത്ത ഫിലിം മെറ്റീരിയലുകൾ സാധാരണയായി ഓക്സൈഡുകൾ, നൈട്രൈഡുകൾ, കാർബൈഡുകൾ അല്ലെങ്കിൽ പോളിക്രിസ്റ്റലിൻ സിലിക്കൺ, അമോർഫസ് സിലിക്കൺ തുടങ്ങിയ പദാർത്ഥങ്ങൾ പോലുള്ള സംയുക്തങ്ങളാണ്. 45nm നോഡിന് ശേഷം സാധാരണയായി ഉപയോഗിക്കുന്ന സെലക്ടീവ് എപിറ്റാക്സിയൽ ഗ്രോത്ത്, സോഴ്സ് ആൻഡ് ഡ്രെയിൻ SiGe അല്ലെങ്കിൽ Si സെലക്ടീവ് എപ്പിറ്റാക്സിയൽ ഗ്രോത്ത് എന്നിവയും ഒരു CVD സാങ്കേതികവിദ്യയാണ്.
ഈ സാങ്കേതികവിദ്യയ്ക്ക് സിലിക്കണിൻ്റെ ഒരു ക്രിസ്റ്റൽ സബ്‌സ്‌ട്രേറ്റിലോ യഥാർത്ഥ ലാറ്റിസിനൊപ്പം മറ്റ് മെറ്റീരിയലുകളിലോ ഒരേ തരത്തിലുള്ള അല്ലെങ്കിൽ യഥാർത്ഥ ലാറ്റിസിന് സമാനമായ സിംഗിൾ ക്രിസ്റ്റൽ മെറ്റീരിയലുകൾ രൂപപ്പെടുത്തുന്നത് തുടരാനാകും. ഇൻസുലേറ്റിംഗ് ഡൈഇലക്‌ട്രിക് ഫിലിമുകളുടെയും (SiO2, Si3N4, SiON മുതലായവ) മെറ്റൽ ഫിലിമുകളുടെയും (ടങ്സ്റ്റൺ മുതലായവ) വളർച്ചയിൽ CVD വ്യാപകമായി ഉപയോഗിക്കുന്നു.
സാധാരണയായി, മർദ്ദത്തിൻ്റെ വർഗ്ഗീകരണം അനുസരിച്ച്, സിവിഡിയെ അന്തരീക്ഷമർദ്ദം രാസ നീരാവി നിക്ഷേപം (APCVD), ഉപ-അന്തരീക്ഷമർദ്ദം രാസ നീരാവി നിക്ഷേപം (SAPCVD), ലോ പ്രഷർ കെമിക്കൽ നീരാവി നിക്ഷേപം (LPCVD) എന്നിങ്ങനെ തിരിക്കാം.
താപനില വർഗ്ഗീകരണം അനുസരിച്ച്, CVD-യെ ഉയർന്ന താപനില/ലോ താപനില ഓക്സൈഡ് ഫിലിം കെമിക്കൽ നീരാവി നിക്ഷേപം (HTO/LTO CVD), ദ്രുത താപ രാസ നീരാവി നിക്ഷേപം (റാപ്പിഡ് തെർമൽ CVD, RTCVD) എന്നിങ്ങനെ തിരിക്കാം;
പ്രതികരണ ഉറവിടം അനുസരിച്ച്, സിവിഡിയെ സിലാൻ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള സിവിഡി, പോളിസ്റ്റർ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള സിവിഡി (ടിഇഒഎസ് അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള സിവിഡി), മെറ്റൽ ഓർഗാനിക് കെമിക്കൽ നീരാവി നിക്ഷേപം (എംഒസിവിഡി) എന്നിങ്ങനെ വിഭജിക്കാം;
ഊർജ്ജ വർഗ്ഗീകരണമനുസരിച്ച്, CVD-യെ തെർമൽ കെമിക്കൽ നീരാവി നിക്ഷേപം (Thermal CVD), പ്ലാസ്മ മെച്ചപ്പെടുത്തിയ രാസ നീരാവി നിക്ഷേപം (Plasma Enhanced CVD, PECVD), ഉയർന്ന സാന്ദ്രതയുള്ള പ്ലാസ്മ രാസ നീരാവി നിക്ഷേപം (ഹൈ ഡെൻസിറ്റി പ്ലാസ്മ CVD, HDPCVD) എന്നിങ്ങനെ തിരിക്കാം. അടുത്തിടെ, മികച്ച വിടവ് നികത്താനുള്ള കഴിവുള്ള ഒഴുകുന്ന രാസ നീരാവി നിക്ഷേപവും (ഫ്ലോയബിൾ സിവിഡി, എഫ്സിവിഡി) വികസിപ്പിച്ചെടുത്തിട്ടുണ്ട്.
വ്യത്യസ്ത CVD-വളർത്തിയ ഫിലിമുകൾക്ക് വ്യത്യസ്ത ഗുണങ്ങളുണ്ട് (രാസ ഘടന, വൈദ്യുത സ്ഥിരാങ്കം, ടെൻഷൻ, സമ്മർദ്ദം, ബ്രേക്ക്‌ഡൗൺ വോൾട്ടേജ് എന്നിവ പോലുള്ളവ) കൂടാതെ വ്യത്യസ്ത പ്രോസസ്സ് ആവശ്യകതകൾ അനുസരിച്ച് (താപനില, സ്റ്റെപ്പ് കവറേജ്, പൂരിപ്പിക്കൽ ആവശ്യകതകൾ മുതലായവ) വെവ്വേറെ ഉപയോഗിക്കാം.
2.3 ആറ്റോമിക് പാളി നിക്ഷേപ പ്രക്രിയ
ആറ്റോമിക് ലെയർ ഡിപ്പോസിഷൻ (ALD) എന്നത് ഒരു ആറ്റോമിക് ഫിലിം ലെയർ ലെയർ ബൈ ലെയറായി വളർത്തിയെടുക്കുന്നതിലൂടെ ഒരു സബ്‌സ്‌ട്രേറ്റ് മെറ്റീരിയലിൽ ലെയർ ബൈ ആറ്റം നിക്ഷേപിക്കുന്നതിനെ സൂചിപ്പിക്കുന്നു. ഒരു സാധാരണ ALD, വാതക മുൻഗാമികളെ റിയാക്ടറിലേക്ക് ഇതര പൾസ്ഡ് രീതിയിൽ ഇൻപുട്ട് ചെയ്യുന്ന രീതി സ്വീകരിക്കുന്നു.
ഉദാഹരണത്തിന്, ആദ്യം, പ്രതിപ്രവർത്തനത്തിൻ്റെ മുൻഗാമി 1 അടിവസ്ത്ര ഉപരിതലത്തിലേക്ക് അവതരിപ്പിക്കപ്പെടുന്നു, കൂടാതെ കെമിക്കൽ അഡോർപ്ഷനുശേഷം, അടിവസ്ത്ര ഉപരിതലത്തിൽ ഒരൊറ്റ ആറ്റോമിക് പാളി രൂപം കൊള്ളുന്നു; പിന്നീട് അടിവസ്ത്ര പ്രതലത്തിലും പ്രതികരണ അറയിലും ശേഷിക്കുന്ന മുൻഗാമി 1 ഒരു എയർ പമ്പ് ഉപയോഗിച്ച് പമ്പ് ചെയ്യുന്നു; തുടർന്ന് പ്രതിപ്രവർത്തനത്തിൻ്റെ മുൻഗാമി 2 അടിവസ്ത്ര ഉപരിതലത്തിലേക്ക് അവതരിപ്പിക്കുകയും, അടിവസ്ത്ര ഉപരിതലത്തിൽ അഡ്‌സോർബുചെയ്‌ത മുൻഗാമി 1 മായി രാസപരമായി പ്രതിപ്രവർത്തിച്ച് അനുബന്ധ നേർത്ത ഫിലിം മെറ്റീരിയലും അനുബന്ധ ഉപോൽപ്പന്നങ്ങളും അടിവസ്ത്ര പ്രതലത്തിൽ സൃഷ്ടിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു; മുൻഗാമി 1 പൂർണ്ണമായി പ്രതികരിക്കുമ്പോൾ, പ്രതികരണം സ്വയമേവ അവസാനിക്കും, ഇത് ALD-യുടെ സ്വയം പരിമിതപ്പെടുത്തുന്ന സ്വഭാവമാണ്, തുടർന്ന് ശേഷിക്കുന്ന പ്രതിപ്രവർത്തനങ്ങളും ഉപോൽപ്പന്നങ്ങളും അടുത്ത ഘട്ട വളർച്ചയ്ക്ക് തയ്യാറെടുക്കുന്നു; മേൽപ്പറഞ്ഞ പ്രക്രിയ തുടർച്ചയായി ആവർത്തിക്കുന്നതിലൂടെ, ഒറ്റ ആറ്റങ്ങളുള്ള പാളികളാൽ വളരുന്ന നേർത്ത ഫിലിം മെറ്റീരിയലുകളുടെ നിക്ഷേപം നേടാനാകും.
ALD ഉം CVD ഉം ഒരു വാതക രാസപ്രവർത്തന സ്രോതസ്സ് അവതരിപ്പിക്കുന്നതിനുള്ള വഴികളാണ്, എന്നാൽ CVD യുടെ വാതക പ്രതികരണ ഉറവിടത്തിന് സ്വയം പരിമിതപ്പെടുത്തുന്ന വളർച്ചയുടെ സ്വഭാവം ഇല്ല എന്നതാണ്. സ്വയം പരിമിതപ്പെടുത്തുന്ന പ്രതിപ്രവർത്തന ഗുണങ്ങളുള്ള മുൻഗാമികളെ കണ്ടെത്തുക എന്നതാണ് ALD സാങ്കേതികവിദ്യ വികസിപ്പിക്കുന്നതിനുള്ള താക്കോൽ എന്ന് കാണാൻ കഴിയും.
2.4 എപിറ്റാക്സിയൽ പ്രക്രിയ
എപ്പിറ്റാക്സിയൽ പ്രക്രിയ ഒരു അടിവസ്ത്രത്തിൽ പൂർണ്ണമായി ക്രമീകരിച്ച ഒറ്റ ക്രിസ്റ്റൽ പാളി വളർത്തുന്ന പ്രക്രിയയെ സൂചിപ്പിക്കുന്നു. പൊതുവായി പറഞ്ഞാൽ, ഒരു ക്രിസ്റ്റൽ സബ്‌സ്‌ട്രേറ്റിൽ യഥാർത്ഥ അടിവസ്ത്രത്തിൻ്റെ അതേ ലാറ്റിസ് ഓറിയൻ്റേഷനുള്ള ഒരു ക്രിസ്റ്റൽ പാളി വളർത്തുന്നതാണ് എപ്പിറ്റാക്സിയൽ പ്രക്രിയ. ഇൻ്റഗ്രേറ്റഡ് സർക്യൂട്ട് വ്യവസായത്തിലെ എപ്പിടാക്‌സിയൽ സിലിക്കൺ വേഫറുകൾ, എംഒഎസ് ട്രാൻസിസ്റ്ററുകളുടെ എംബഡഡ് സോഴ്സ്, ഡ്രെയിൻ എപ്പിടാക്‌സിയൽ വളർച്ച, എൽഇഡി സബ്‌സ്‌ട്രേറ്റുകളിലെ എപ്പിറ്റാക്സിയൽ വളർച്ച തുടങ്ങിയവ പോലുള്ള അർദ്ധചാലക നിർമ്മാണത്തിൽ എപ്പിടാക്‌സിയൽ പ്രക്രിയ വ്യാപകമായി ഉപയോഗിക്കുന്നു.
വളർച്ചയുടെ ഉറവിടത്തിൻ്റെ വിവിധ ഘട്ടങ്ങൾ അനുസരിച്ച്, എപ്പിറ്റാക്സിയൽ വളർച്ചാ രീതികളെ സോളിഡ് ഫേസ് എപ്പിറ്റാക്സി, ലിക്വിഡ് ഫേസ് എപ്പിറ്റാക്സി, നീരാവി ഘട്ടം എപ്പിറ്റാക്സി എന്നിങ്ങനെ വിഭജിക്കാം. ഇൻ്റഗ്രേറ്റഡ് സർക്യൂട്ട് നിർമ്മാണത്തിൽ, സോളിഡ് ഫേസ് എപ്പിറ്റാക്സി, നീരാവി ഘട്ടം എപ്പിറ്റാക്സി എന്നിവയാണ് സാധാരണയായി ഉപയോഗിക്കുന്ന എപ്പിറ്റാക്സിയൽ രീതികൾ.
സോളിഡ് ഫേസ് എപ്പിറ്റാക്സി: സോളിഡ് സ്രോതസ്സ് ഉപയോഗിച്ച് ഒരു അടിവസ്ത്രത്തിൽ ഒരൊറ്റ ക്രിസ്റ്റൽ പാളിയുടെ വളർച്ചയെ സൂചിപ്പിക്കുന്നു. ഉദാഹരണത്തിന്, അയോൺ ഇംപ്ലാൻ്റേഷനു ശേഷമുള്ള തെർമൽ അനീലിംഗ് യഥാർത്ഥത്തിൽ ഒരു സോളിഡ് ഫേസ് എപ്പിറ്റാക്സി പ്രക്രിയയാണ്. അയോൺ ഇംപ്ലാൻ്റേഷൻ സമയത്ത്, സിലിക്കൺ വേഫറിൻ്റെ സിലിക്കൺ ആറ്റങ്ങൾ ഉയർന്ന ഊർജം ഘടിപ്പിച്ച അയോണുകളാൽ ആക്രമിക്കപ്പെടുകയും അവയുടെ യഥാർത്ഥ ലാറ്റിസ് സ്ഥാനങ്ങൾ ഉപേക്ഷിച്ച് രൂപരഹിതമാവുകയും ഉപരിതല രൂപരഹിതമായ സിലിക്കൺ പാളി രൂപപ്പെടുകയും ചെയ്യുന്നു. ഉയർന്ന താപനിലയുള്ള തെർമൽ അനീലിംഗിന് ശേഷം, രൂപരഹിതമായ ആറ്റങ്ങൾ അവയുടെ ലാറ്റിസ് സ്ഥാനങ്ങളിലേക്ക് മടങ്ങുകയും അടിവസ്ത്രത്തിനുള്ളിലെ ആറ്റോമിക് ക്രിസ്റ്റൽ ഓറിയൻ്റേഷനുമായി സ്ഥിരത പുലർത്തുകയും ചെയ്യുന്നു.
നീരാവി ഘട്ടം എപ്പിറ്റാക്സിയുടെ വളർച്ചാ രീതികളിൽ കെമിക്കൽ വേപ്പർ ഫേസ് എപ്പിറ്റാക്സി, മോളിക്യുലാർ ബീം എപ്പിറ്റാക്സി, ആറ്റോമിക് ലെയർ എപിറ്റാക്സി മുതലായവ ഉൾപ്പെടുന്നു. രാസ നീരാവി ഘട്ടം എപ്പിറ്റാക്സിയുടെ തത്വം അടിസ്ഥാനപരമായി രാസ നീരാവി നിക്ഷേപത്തിന് സമാനമാണ്. വാതക മിശ്രിതത്തിനു ശേഷം വേഫറുകളുടെ ഉപരിതലത്തിൽ രാസപ്രവർത്തനം നടത്തി നേർത്ത ഫിലിമുകൾ നിക്ഷേപിക്കുന്ന പ്രക്രിയകളാണ് ഇവ രണ്ടും.
വ്യത്യാസം എന്തെന്നാൽ, കെമിക്കൽ നീരാവി ഘട്ടം എപ്പിറ്റാക്സി ഒരൊറ്റ ക്രിസ്റ്റൽ പാളി വളരുന്നതിനാൽ, ഉപകരണത്തിലെ അശുദ്ധി ഉള്ളടക്കത്തിനും വേഫർ ഉപരിതലത്തിൻ്റെ വൃത്തിയ്ക്കും ഉയർന്ന ആവശ്യകതകളുണ്ട്. ആദ്യകാല രാസ നീരാവി ഘട്ടം എപ്പിറ്റാക്സിയൽ സിലിക്കൺ പ്രക്രിയ ഉയർന്ന താപനിലയിൽ (1000 ഡിഗ്രി സെൽഷ്യസിൽ കൂടുതൽ) നടത്തേണ്ടതുണ്ട്. പ്രോസസ്സ് ഉപകരണങ്ങളുടെ മെച്ചപ്പെടുത്തലിനൊപ്പം, പ്രത്യേകിച്ച് വാക്വം എക്സ്ചേഞ്ച് ചേമ്പർ സാങ്കേതികവിദ്യ സ്വീകരിക്കുന്നതിലൂടെ, ഉപകരണ അറയുടെയും സിലിക്കൺ വേഫറിൻ്റെ ഉപരിതലത്തിൻ്റെയും ശുചിത്വം വളരെയധികം മെച്ചപ്പെട്ടു, കൂടാതെ കുറഞ്ഞ താപനിലയിൽ (600-700°) സിലിക്കൺ എപ്പിറ്റാക്സി നടത്താം. സി). സിലിക്കൺ വേഫറിൻ്റെ ഉപരിതലത്തിൽ സിംഗിൾ ക്രിസ്റ്റൽ സിലിക്കണിൻ്റെ ഒരു പാളി വളർത്തുന്നതാണ് എപ്പിറ്റാക്സിയൽ സിലിക്കൺ വേഫർ പ്രക്രിയ.
യഥാർത്ഥ സിലിക്കൺ സബ്‌സ്‌ട്രേറ്റുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ, എപ്പിടാക്‌സിയൽ സിലിക്കൺ പാളിക്ക് ഉയർന്ന പരിശുദ്ധിയും കുറച്ച് ലാറ്റിസ് വൈകല്യങ്ങളുമുണ്ട്, അതുവഴി അർദ്ധചാലക നിർമ്മാണത്തിൻ്റെ വിളവ് മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നു. കൂടാതെ, സിലിക്കൺ വേഫറിൽ വളരുന്ന എപ്പിറ്റാക്സിയൽ സിലിക്കൺ പാളിയുടെ വളർച്ചയുടെ കനവും ഡോപ്പിംഗ് സാന്ദ്രതയും അയവുള്ള രീതിയിൽ രൂപകൽപ്പന ചെയ്യാൻ കഴിയും, ഇത് ഉപകരണത്തിൻ്റെ രൂപകൽപ്പനയ്ക്ക് വഴക്കം നൽകുന്നു, അതായത് സബ്‌സ്‌ട്രേറ്റ് പ്രതിരോധം കുറയ്ക്കുക, സബ്‌സ്‌ട്രേറ്റ് ഐസൊലേഷൻ വർദ്ധിപ്പിക്കുക. എംബഡഡ് സോഴ്സ്-ഡ്രെയിൻ എപ്പിറ്റാക്സിയൽ പ്രോസസ് വിപുലമായ ലോജിക് ടെക്നോളജി നോഡുകളിൽ വ്യാപകമായി ഉപയോഗിക്കുന്ന ഒരു സാങ്കേതികവിദ്യയാണ്.
MOS ട്രാൻസിസ്റ്ററുകളുടെ ഉറവിടത്തിലും ഡ്രെയിനേജ് പ്രദേശങ്ങളിലും എപ്പിറ്റാക്സിയലായി വളരുന്ന ഡോപ്പഡ് ജെർമേനിയം സിലിക്കൺ അല്ലെങ്കിൽ സിലിക്കൺ പ്രക്രിയയെ ഇത് സൂചിപ്പിക്കുന്നു. ഉൾച്ചേർത്ത സോഴ്സ്-ഡ്രെയിൻ എപ്പിറ്റാക്സിയൽ പ്രക്രിയ അവതരിപ്പിക്കുന്നതിൻ്റെ പ്രധാന ഗുണങ്ങൾ ഇവയാണ്: ലാറ്റിസ് അഡാപ്റ്റേഷൻ കാരണം സമ്മർദ്ദം അടങ്ങിയ ഒരു സ്യൂഡോക്രിസ്റ്റലിൻ പാളി വളർത്തുക, ചാനൽ കാരിയർ മൊബിലിറ്റി മെച്ചപ്പെടുത്തുക; ഉറവിടത്തിൻ്റെയും ഡ്രെയിനിൻ്റെയും ഇൻ-സിറ്റു ഡോപ്പിംഗ് സോഴ്സ്-ഡ്രെയിൻ ജംഗ്ഷൻ്റെ പരാന്നഭോജി പ്രതിരോധം കുറയ്ക്കുകയും ഉയർന്ന ഊർജ്ജ അയോൺ ഇംപ്ലാൻ്റേഷൻ്റെ വൈകല്യങ്ങൾ കുറയ്ക്കുകയും ചെയ്യും.
3. നേർത്ത ഫിലിം വളർച്ചാ ഉപകരണങ്ങൾ
3.1 വാക്വം ബാഷ്പീകരണ ഉപകരണങ്ങൾ
വാക്വം ബാഷ്പീകരണം എന്നത് ഒരു വാക്വം ചേമ്പറിലെ ഖര പദാർത്ഥങ്ങളെ ചൂടാക്കി ബാഷ്പീകരിക്കപ്പെടുന്നതിനും ബാഷ്പീകരിക്കപ്പെടുന്നതിനും അല്ലെങ്കിൽ ഉൽപന്നമാക്കുന്നതിനും കാരണമാകുന്നു, തുടർന്ന് ഒരു നിശ്ചിത താപനിലയിൽ ഒരു അടിവസ്ത്ര പദാർത്ഥത്തിൻ്റെ ഉപരിതലത്തിൽ ഘനീഭവിക്കുകയും നിക്ഷേപിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു.
സാധാരണയായി ഇത് മൂന്ന് ഭാഗങ്ങൾ ഉൾക്കൊള്ളുന്നു, അതായത് വാക്വം സിസ്റ്റം, ബാഷ്പീകരണ സംവിധാനം, തപീകരണ സംവിധാനം. വാക്വം സിസ്റ്റത്തിൽ വാക്വം പൈപ്പുകളും വാക്വം പമ്പുകളും അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു, ബാഷ്പീകരണത്തിന് യോഗ്യതയുള്ള വാക്വം അന്തരീക്ഷം നൽകുക എന്നതാണ് ഇതിൻ്റെ പ്രധാന പ്രവർത്തനം. ബാഷ്പീകരണ സംവിധാനത്തിൽ ഒരു ബാഷ്പീകരണ പട്ടിക, ചൂടാക്കൽ ഘടകം, താപനില അളക്കൽ ഘടകം എന്നിവ അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു.
ബാഷ്പീകരിക്കപ്പെടേണ്ട ടാർഗെറ്റ് മെറ്റീരിയൽ (Ag, Al മുതലായവ) ബാഷ്പീകരണ പട്ടികയിൽ സ്ഥാപിച്ചിരിക്കുന്നു; സുഗമമായ ബാഷ്പീകരണം ഉറപ്പാക്കാൻ ബാഷ്പീകരണ താപനില നിയന്ത്രിക്കാൻ ഉപയോഗിക്കുന്ന ഒരു അടച്ച ലൂപ്പ് സംവിധാനമാണ് ചൂടാക്കലും താപനില അളക്കലും ഘടകം. തപീകരണ സംവിധാനത്തിൽ ഒരു വേഫർ ഘട്ടവും ചൂടാക്കൽ ഘടകവും അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു. നേർത്ത ഫിലിം ബാഷ്പീകരിക്കപ്പെടേണ്ട സബ്‌സ്‌ട്രേറ്റ് സ്ഥാപിക്കാൻ വേഫർ ഘട്ടം ഉപയോഗിക്കുന്നു, കൂടാതെ സബ്‌സ്‌ട്രേറ്റ് ചൂടാക്കലും താപനില അളക്കൽ ഫീഡ്‌ബാക്ക് നിയന്ത്രണവും തിരിച്ചറിയാൻ ചൂടാക്കൽ ഘടകം ഉപയോഗിക്കുന്നു.
വാക്വം ബാഷ്പീകരണ പ്രക്രിയയിൽ വാക്വം പരിസ്ഥിതി വളരെ പ്രധാനപ്പെട്ട ഒരു അവസ്ഥയാണ്, ഇത് ബാഷ്പീകരണ നിരക്കും ചിത്രത്തിൻ്റെ ഗുണനിലവാരവുമായി ബന്ധപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു. വാക്വം ഡിഗ്രി ആവശ്യകതകൾ നിറവേറ്റുന്നില്ലെങ്കിൽ, ബാഷ്പീകരിക്കപ്പെട്ട ആറ്റങ്ങൾ അല്ലെങ്കിൽ തന്മാത്രകൾ അവശിഷ്ട വാതക തന്മാത്രകളുമായി ഇടയ്ക്കിടെ കൂട്ടിമുട്ടുകയും അവയുടെ ശരാശരി സ്വതന്ത്ര പാത ചെറുതാക്കുകയും ആറ്റങ്ങളോ തന്മാത്രകളോ ഗുരുതരമായി ചിതറുകയും അതുവഴി ചലനത്തിൻ്റെ ദിശ മാറ്റുകയും ഫിലിം കുറയ്ക്കുകയും ചെയ്യും. രൂപീകരണ നിരക്ക്.
കൂടാതെ, അവശിഷ്ടമായ അശുദ്ധ വാതക തന്മാത്രകളുടെ സാന്നിധ്യം കാരണം, നിക്ഷേപിച്ച ഫിലിം ഗുരുതരമായ മലിനവും ഗുണനിലവാരമില്ലാത്തതുമാണ്, പ്രത്യേകിച്ചും ചേമ്പറിൻ്റെ മർദ്ദം വർദ്ധിക്കുന്ന നിരക്ക് നിലവാരം പുലർത്താത്തതും ചോർച്ചയുണ്ടാകുമ്പോൾ, വായു വാക്വം ചേമ്പറിലേക്ക് ഒഴുകും. , അത് സിനിമയുടെ ഗുണനിലവാരത്തെ ഗുരുതരമായി ബാധിക്കും.
വാക്വം ബാഷ്പീകരണ ഉപകരണങ്ങളുടെ ഘടനാപരമായ സവിശേഷതകൾ വലിയ വലിപ്പത്തിലുള്ള അടിവസ്ത്രങ്ങളിലെ പൂശിൻ്റെ ഏകത മോശമാണെന്ന് നിർണ്ണയിക്കുന്നു. അതിൻ്റെ ഏകീകൃതത മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നതിന്, ഉറവിട-അടിസ്ഥാന ദൂരം വർദ്ധിപ്പിക്കുകയും അടിവസ്ത്രം തിരിക്കുകയും ചെയ്യുന്ന രീതിയാണ് സാധാരണയായി സ്വീകരിക്കുന്നത്, എന്നാൽ ഉറവിട-അടിസ്ഥാന ദൂരം വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നത് സിനിമയുടെ വളർച്ചാ നിരക്കും പരിശുദ്ധിയും നഷ്ടപ്പെടുത്തും. അതേ സമയം, വാക്വം സ്പേസിലെ വർദ്ധനവ് കാരണം, ബാഷ്പീകരിക്കപ്പെട്ട വസ്തുക്കളുടെ ഉപയോഗ നിരക്ക് കുറയുന്നു.
3.2 ഡിസി ഫിസിക്കൽ നീരാവി നിക്ഷേപ ഉപകരണങ്ങൾ
ഡയറക്ട് കറൻ്റ് ഫിസിക്കൽ വേപ്പർ ഡിപ്പോസിഷൻ (ഡിസിപിവിഡി) കാഥോഡ് സ്പട്ടറിംഗ് അല്ലെങ്കിൽ വാക്വം ഡിസി ടു-സ്റ്റേജ് സ്പട്ടറിംഗ് എന്നും അറിയപ്പെടുന്നു. വാക്വം ഡിസി സ്പട്ടറിംഗിൻ്റെ ടാർഗെറ്റ് മെറ്റീരിയൽ കാഥോഡായി ഉപയോഗിക്കുന്നു, സബ്‌സ്‌ട്രേറ്റ് ആനോഡായി ഉപയോഗിക്കുന്നു. പ്രോസസ് ഗ്യാസ് അയോണൈസ് ചെയ്തുകൊണ്ട് പ്ലാസ്മ രൂപപ്പെടുത്തുന്നതാണ് വാക്വം സ്പട്ടറിംഗ്.
പ്ലാസ്മയിലെ ചാർജ്ജ് ചെയ്ത കണങ്ങൾ ഒരു നിശ്ചിത അളവിൽ ഊർജ്ജം ലഭിക്കുന്നതിന് വൈദ്യുത മണ്ഡലത്തിൽ ത്വരിതപ്പെടുത്തുന്നു. ആവശ്യത്തിന് ഊർജമുള്ള കണങ്ങൾ ടാർഗെറ്റ് മെറ്റീരിയലിൻ്റെ ഉപരിതലത്തിൽ ബോംബെറിയുന്നു, അങ്ങനെ ലക്ഷ്യ ആറ്റങ്ങൾ പുറത്തേക്ക് ഒഴുകുന്നു; ഒരു നിശ്ചിത ഗതികോർജ്ജമുള്ള ആറ്റങ്ങൾ അടിവസ്ത്രത്തിൻ്റെ ഉപരിതലത്തിൽ ഒരു നേർത്ത ഫിലിം രൂപപ്പെടുത്തുന്നതിന് അടിവസ്ത്രത്തിലേക്ക് നീങ്ങുന്നു. സ്‌പട്ടറിംഗിനായി ഉപയോഗിക്കുന്ന വാതകം പൊതുവെ ആർഗോൺ (Ar) പോലെയുള്ള അപൂർവ വാതകമാണ്, അതിനാൽ സ്പട്ടറിംഗ് വഴി രൂപം കൊള്ളുന്ന ഫിലിം മലിനമാകില്ല; കൂടാതെ, ആർഗോണിൻ്റെ ആറ്റോമിക് ആരം സ്പട്ടറിംഗിന് കൂടുതൽ അനുയോജ്യമാണ്.
സ്പട്ടറിംഗ് കണങ്ങളുടെ വലുപ്പം സ്‌പട്ടർ ചെയ്യേണ്ട ടാർഗെറ്റ് ആറ്റങ്ങളുടെ വലുപ്പത്തോട് അടുത്തായിരിക്കണം. കണികകൾ വളരെ വലുതോ ചെറുതോ ആണെങ്കിൽ, ഫലപ്രദമായ സ്പട്ടറിംഗ് രൂപീകരിക്കാൻ കഴിയില്ല. ആറ്റത്തിൻ്റെ വലുപ്പ ഘടകത്തിന് പുറമേ, ആറ്റത്തിൻ്റെ മാസ് ഫാക്ടറും സ്പട്ടറിംഗ് ഗുണനിലവാരത്തെ ബാധിക്കും. സ്പട്ടറിംഗ് കണികാ ഉറവിടം വളരെ ഭാരം കുറഞ്ഞതാണെങ്കിൽ, ലക്ഷ്യ ആറ്റങ്ങൾ സ്‌പട്ടർ ചെയ്യില്ല; സ്പട്ടറിംഗ് കണങ്ങൾ വളരെ ഭാരമുള്ളതാണെങ്കിൽ, ലക്ഷ്യം "വളയുകയും" ലക്ഷ്യം തെറിക്കുകയും ചെയ്യും.
DCPVD-യിൽ ഉപയോഗിക്കുന്ന ടാർഗെറ്റ് മെറ്റീരിയൽ ഒരു കണ്ടക്ടർ ആയിരിക്കണം. കാരണം, വാതക പ്രക്രിയയിലെ ആർഗോൺ അയോണുകൾ ടാർഗെറ്റ് മെറ്റീരിയലിൽ ബോംബെറിയുമ്പോൾ, അവ ടാർഗെറ്റ് മെറ്റീരിയലിൻ്റെ ഉപരിതലത്തിലുള്ള ഇലക്ട്രോണുകളുമായി വീണ്ടും സംയോജിപ്പിക്കും. ടാർഗെറ്റ് മെറ്റീരിയൽ ഒരു ലോഹം പോലെയുള്ള ഒരു ചാലകമായിരിക്കുമ്പോൾ, ഈ പുനർസംയോജനത്തിലൂടെ ഉപഭോഗം ചെയ്യുന്ന ഇലക്ട്രോണുകൾ വൈദ്യുതി വിതരണത്തിലൂടെ കൂടുതൽ എളുപ്പത്തിൽ നികത്തപ്പെടുന്നു, കൂടാതെ ടാർഗെറ്റ് മെറ്റീരിയലിൻ്റെ മറ്റ് ഭാഗങ്ങളിൽ വൈദ്യുതചാലകത്തിലൂടെ സ്വതന്ത്ര ഇലക്ട്രോണുകൾ, അങ്ങനെ ടാർഗെറ്റ് മെറ്റീരിയലിൻ്റെ ഉപരിതലം ഒരു മുഴുവനും നെഗറ്റീവ് ചാർജായി തുടരുകയും സ്പട്ടറിംഗ് നിലനിർത്തുകയും ചെയ്യുന്നു.
നേരെമറിച്ച്, ടാർഗെറ്റ് മെറ്റീരിയൽ ഒരു ഇൻസുലേറ്ററാണെങ്കിൽ, ടാർഗെറ്റ് മെറ്റീരിയലിൻ്റെ ഉപരിതലത്തിലുള്ള ഇലക്ട്രോണുകൾ വീണ്ടും സംയോജിപ്പിച്ച ശേഷം, ടാർഗെറ്റ് മെറ്റീരിയലിൻ്റെ മറ്റ് ഭാഗങ്ങളിലുള്ള സ്വതന്ത്ര ഇലക്ട്രോണുകൾ വൈദ്യുതചാലകത്തിലൂടെ നികത്താൻ കഴിയില്ല, കൂടാതെ പോസിറ്റീവ് ചാർജുകൾ പോലും ശേഖരിക്കപ്പെടും. ടാർഗെറ്റ് മെറ്റീരിയലിൻ്റെ ഉപരിതലം, ടാർഗെറ്റ് മെറ്റീരിയൽ പൊട്ടൻഷ്യൽ ഉയരാൻ കാരണമാകുന്നു, കൂടാതെ ടാർഗെറ്റ് മെറ്റീരിയലിൻ്റെ നെഗറ്റീവ് ചാർജ് അത് അപ്രത്യക്ഷമാകുന്നതുവരെ ദുർബലമാവുകയും ഒടുവിൽ അവസാനിപ്പിക്കുന്നതിലേക്ക് നയിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. പൊടിക്കുന്നു.
അതിനാൽ, ഇൻസുലേറ്റിംഗ് സാമഗ്രികൾ സ്പട്ടറിംഗിന് ഉപയോഗപ്രദമാക്കുന്നതിന്, മറ്റൊരു സ്പട്ടറിംഗ് രീതി കണ്ടെത്തേണ്ടത് ആവശ്യമാണ്. റേഡിയോ ഫ്രീക്വൻസി സ്പട്ടറിംഗ് എന്നത് ചാലകവും ചാലകമല്ലാത്തതുമായ ലക്ഷ്യങ്ങൾക്ക് അനുയോജ്യമായ ഒരു സ്പട്ടറിംഗ് രീതിയാണ്.
ഡിസിപിവിഡിയുടെ മറ്റൊരു പോരായ്മ ഇഗ്നിഷൻ വോൾട്ടേജ് ഉയർന്നതും അടിവസ്ത്രത്തിലെ ഇലക്ട്രോൺ ബോംബിംഗ് ശക്തവുമാണ്. ഈ പ്രശ്നം പരിഹരിക്കാനുള്ള ഫലപ്രദമായ മാർഗ്ഗം മാഗ്നെട്രോൺ സ്പട്ടറിംഗ് ആണ്, അതിനാൽ ഇൻ്റഗ്രേറ്റഡ് സർക്യൂട്ടുകളുടെ മേഖലയിൽ മാഗ്നെട്രോൺ സ്പട്ടറിംഗ് ശരിക്കും പ്രായോഗിക മൂല്യമാണ്.
3.3 RF ഫിസിക്കൽ നീരാവി ഡിപ്പോസിഷൻ ഉപകരണം
റേഡിയോ ഫ്രീക്വൻസി ഫിസിക്കൽ വേപ്പർ ഡിപ്പോസിഷൻ (RFPVD) റേഡിയോ ഫ്രീക്വൻസി പവർ ഉത്തേജന സ്രോതസ്സായി ഉപയോഗിക്കുന്നു, കൂടാതെ വിവിധതരം ലോഹങ്ങൾക്കും ലോഹേതര വസ്തുക്കൾക്കും അനുയോജ്യമായ PVD രീതിയാണിത്.
RFPVD-യിൽ ഉപയോഗിക്കുന്ന RF പവർ സപ്ലൈയുടെ പൊതുവായ ആവൃത്തികൾ 13.56MHz, 20MHz, 60MHz എന്നിവയാണ്. RF വൈദ്യുതി വിതരണത്തിൻ്റെ പോസിറ്റീവ്, നെഗറ്റീവ് സൈക്കിളുകൾ മാറിമാറി ദൃശ്യമാകുന്നു. PVD ലക്ഷ്യം പോസിറ്റീവ് ഹാഫ് സൈക്കിളിൽ ആയിരിക്കുമ്പോൾ, ടാർഗെറ്റ് ഉപരിതലം പോസിറ്റീവ് പൊട്ടൻഷ്യൽ ഉള്ളതിനാൽ, പ്രക്രിയ അന്തരീക്ഷത്തിലെ ഇലക്ട്രോണുകൾ അതിൻ്റെ ഉപരിതലത്തിൽ അടിഞ്ഞുകൂടിയ പോസിറ്റീവ് ചാർജിനെ നിർവീര്യമാക്കുന്നതിന് ലക്ഷ്യ പ്രതലത്തിലേക്ക് ഒഴുകും, കൂടാതെ ഇലക്ട്രോണുകൾ ശേഖരിക്കുന്നത് തുടരും. അതിൻ്റെ ഉപരിതലത്തെ പ്രതികൂലമായി പക്ഷപാതമാക്കുന്നു; സ്പട്ടറിംഗ് ടാർഗെറ്റ് നെഗറ്റീവ് ഹാഫ് സൈക്കിളിൽ ആയിരിക്കുമ്പോൾ, പോസിറ്റീവ് അയോണുകൾ ലക്ഷ്യത്തിലേക്ക് നീങ്ങുകയും ലക്ഷ്യ പ്രതലത്തിൽ ഭാഗികമായി നിർവീര്യമാക്കുകയും ചെയ്യും.
ഏറ്റവും നിർണായകമായ കാര്യം, RF വൈദ്യുത മണ്ഡലത്തിലെ ഇലക്ട്രോണുകളുടെ ചലന വേഗത പോസിറ്റീവ് അയോണുകളേക്കാൾ വളരെ വേഗതയുള്ളതാണ്, അതേസമയം പോസിറ്റീവ്, നെഗറ്റീവ് പകുതി സൈക്കിളുകളുടെ സമയം തുല്യമാണ്, അതിനാൽ ഒരു പൂർണ്ണ ചക്രത്തിന് ശേഷം, ടാർഗെറ്റ് ഉപരിതലം ഇതായിരിക്കും. "നെറ്റ്" നെഗറ്റീവ് ചാർജ്ജ്. അതിനാൽ, ആദ്യത്തെ കുറച്ച് സൈക്കിളുകളിൽ, ടാർഗെറ്റ് ഉപരിതലത്തിൻ്റെ നെഗറ്റീവ് ചാർജ് വർദ്ധിച്ചുവരുന്ന പ്രവണത കാണിക്കുന്നു; അതിനുശേഷം, ടാർഗെറ്റ് ഉപരിതലം സ്ഥിരമായ നെഗറ്റീവ് പൊട്ടൻഷ്യലിൽ എത്തുന്നു; അതിനുശേഷം, ടാർഗെറ്റിൻ്റെ നെഗറ്റീവ് ചാർജ് ഇലക്ട്രോണുകളിൽ വികർഷണ സ്വാധീനം ചെലുത്തുന്നതിനാൽ, ടാർഗെറ്റ് ഇലക്ട്രോഡിന് ലഭിക്കുന്ന പോസിറ്റീവ്, നെഗറ്റീവ് ചാർജുകളുടെ അളവ് സന്തുലിതമാക്കുന്നു, കൂടാതെ ലക്ഷ്യം സ്ഥിരമായ നെഗറ്റീവ് ചാർജ് നൽകുന്നു.
മേൽപ്പറഞ്ഞ പ്രക്രിയയിൽ നിന്ന്, നെഗറ്റീവ് വോൾട്ടേജ് രൂപീകരണ പ്രക്രിയയ്ക്ക് ടാർഗെറ്റ് മെറ്റീരിയലിൻ്റെ ഗുണങ്ങളുമായി യാതൊരു ബന്ധവുമില്ലെന്ന് കാണാൻ കഴിയും, അതിനാൽ RFPVD രീതിക്ക് ഇൻസുലേറ്റിംഗ് ടാർഗെറ്റുകളുടെ സ്പട്ടറിംഗ് പ്രശ്നം പരിഹരിക്കാൻ മാത്രമല്ല, നന്നായി പൊരുത്തപ്പെടാനും കഴിയും. പരമ്പരാഗത മെറ്റൽ കണ്ടക്ടർ ലക്ഷ്യങ്ങൾക്കൊപ്പം.
3.4 മാഗ്നെട്രോൺ സ്പട്ടറിംഗ് ഉപകരണങ്ങൾ
മാഗ്നെട്രോൺ സ്പട്ടറിംഗ് എന്നത് ലക്ഷ്യത്തിൻ്റെ പിൻഭാഗത്ത് കാന്തങ്ങൾ ചേർക്കുന്ന ഒരു PVD രീതിയാണ്. ചേർത്ത കാന്തങ്ങളും ഡിസി പവർ സപ്ലൈ (അല്ലെങ്കിൽ എസി പവർ സപ്ലൈ) സിസ്റ്റവും ഒരു മാഗ്നെട്രോൺ സ്പട്ടറിംഗ് ഉറവിടമായി മാറുന്നു. ചേമ്പറിൽ ഒരു സംവേദനാത്മക വൈദ്യുതകാന്തിക മണ്ഡലം രൂപപ്പെടുത്തുന്നതിനും, ചേമ്പറിനുള്ളിലെ പ്ലാസ്മയിലെ ഇലക്ട്രോണുകളുടെ ചലന പരിധി പിടിച്ചെടുക്കുന്നതിനും പരിമിതപ്പെടുത്തുന്നതിനും, ഇലക്ട്രോണുകളുടെ ചലന പാത വിപുലീകരിക്കുന്നതിനും, അങ്ങനെ പ്ലാസ്മയുടെ സാന്ദ്രത വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നതിനും ആത്യന്തികമായി കൂടുതൽ നേട്ടങ്ങൾ കൈവരിക്കുന്നതിനും സ്പട്ടറിംഗ് ഉറവിടം ഉപയോഗിക്കുന്നു. നിക്ഷേപം.
കൂടാതെ, ലക്ഷ്യത്തിൻ്റെ ഉപരിതലത്തിനടുത്തായി കൂടുതൽ ഇലക്ട്രോണുകൾ ബന്ധിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നതിനാൽ, ഇലക്ട്രോണുകൾ അടിവസ്ത്രത്തിൻ്റെ ബോംബിംഗ് കുറയുകയും അടിവസ്ത്രത്തിൻ്റെ താപനില കുറയുകയും ചെയ്യുന്നു. ഫ്ലാറ്റ് പ്ലേറ്റ് ഡിസിപിവിഡി സാങ്കേതികവിദ്യയുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ, മാഗ്നെട്രോൺ ഫിസിക്കൽ നീരാവി ഡിപ്പോസിഷൻ സാങ്കേതികവിദ്യയുടെ ഏറ്റവും വ്യക്തമായ സവിശേഷതകളിലൊന്ന് ഇഗ്നിഷൻ ഡിസ്ചാർജ് വോൾട്ടേജ് താഴ്ന്നതും കൂടുതൽ സ്ഥിരതയുള്ളതുമാണ് എന്നതാണ്.
ഉയർന്ന പ്ലാസ്മ സാന്ദ്രതയും വലിയ സ്പട്ടറിംഗ് വിളവും കാരണം, ഇതിന് മികച്ച ഡിപ്പോസിഷൻ കാര്യക്ഷമത, വലിയ അളവിലുള്ള ഡിപ്പോസിഷൻ കനം നിയന്ത്രണം, കൃത്യമായ ഘടന നിയന്ത്രണം, കുറഞ്ഞ ഇഗ്നിഷൻ വോൾട്ടേജ് എന്നിവ കൈവരിക്കാൻ കഴിയും. അതിനാൽ, നിലവിലെ മെറ്റൽ ഫിലിം പിവിഡിയിൽ മാഗ്നെട്രോൺ സ്പട്ടറിംഗ് ഒരു പ്രധാന സ്ഥാനത്താണ്. ടാർഗെറ്റ് ഉപരിതലത്തിൽ ഒരു പ്രാദേശിക പ്രദേശത്ത് ടാർഗെറ്റ് പ്രതലത്തിന് സമാന്തരമായി ഒരു കാന്തികക്ഷേത്രം സൃഷ്ടിക്കുന്നതിന് ഫ്ലാറ്റ് ടാർഗെറ്റിൻ്റെ പിൻഭാഗത്ത് (വാക്വം സിസ്റ്റത്തിന് പുറത്ത്) ഒരു കൂട്ടം കാന്തങ്ങൾ സ്ഥാപിക്കുക എന്നതാണ് ഏറ്റവും ലളിതമായ മാഗ്നെട്രോൺ സ്പട്ടറിംഗ് ഉറവിട രൂപകൽപ്പന.
സ്ഥിരമായ ഒരു കാന്തം സ്ഥാപിക്കുകയാണെങ്കിൽ, അതിൻ്റെ കാന്തികക്ഷേത്രം താരതമ്യേന സ്ഥിരമായിരിക്കും, ഇത് ചേമ്പറിലെ ടാർഗെറ്റ് ഉപരിതലത്തിൽ താരതമ്യേന നിശ്ചിത കാന്തികക്ഷേത്ര വിതരണത്തിന് കാരണമാകുന്നു. ടാർഗെറ്റിൻ്റെ പ്രത്യേക മേഖലകളിലെ മെറ്റീരിയലുകൾ മാത്രം പൊടിക്കുന്നു, ടാർഗെറ്റ് വിനിയോഗ നിരക്ക് കുറവാണ്, തയ്യാറാക്കിയ ഫിലിമിൻ്റെ ഏകീകൃതത മോശമാണ്.
സ്‌പട്ടർ ചെയ്ത ലോഹമോ മറ്റ് പദാർഥ കണികകളോ ലക്ഷ്യ പ്രതലത്തിൽ വീണ്ടും നിക്ഷേപിക്കപ്പെടാനും അതുവഴി കണങ്ങളായി കൂടിച്ചേർന്ന് വൈകല്യ മലിനീകരണം ഉണ്ടാകാനും ഒരു നിശ്ചിത സംഭാവ്യതയുണ്ട്. അതിനാൽ, വാണിജ്യ മാഗ്നെട്രോൺ സ്പട്ടറിംഗ് ഉറവിടങ്ങൾ ഫിലിം യൂണിഫോം, ടാർഗെറ്റ് ഉപയോഗ നിരക്ക്, പൂർണ്ണ ടാർഗെറ്റ് സ്പട്ടറിംഗ് എന്നിവ മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നതിന് ഒരു കറങ്ങുന്ന മാഗ്നറ്റ് ഡിസൈൻ ഉപയോഗിക്കുന്നു.
ഈ മൂന്ന് ഘടകങ്ങളും സന്തുലിതമാക്കുന്നത് നിർണായകമാണ്. ബാലൻസ് നന്നായി കൈകാര്യം ചെയ്തില്ലെങ്കിൽ, ടാർഗെറ്റ് വിനിയോഗ നിരക്ക് (ലക്ഷ്യമുള്ള ആയുസ്സ് കുറയ്ക്കുന്നു), അല്ലെങ്കിൽ പൂർണ്ണമായ ടാർഗെറ്റ് സ്പട്ടറിംഗ് അല്ലെങ്കിൽ പൂർണ്ണ ടാർഗെറ്റ് കോറോഷൻ നേടുന്നതിൽ പരാജയപ്പെടുമ്പോൾ, അത് ഒരു നല്ല ഫിലിം ഏകീകൃതതയ്ക്ക് കാരണമായേക്കാം, ഇത് സ്പട്ടറിംഗ് സമയത്ത് കണികാ പ്രശ്‌നങ്ങൾക്ക് കാരണമാകും. പ്രക്രിയ.
മാഗ്നെട്രോൺ പിവിഡി സാങ്കേതികവിദ്യയിൽ, കറങ്ങുന്ന മാഗ്നറ്റ് മൂവ്മെൻ്റ് മെക്കാനിസം, ടാർഗെറ്റ് ഷേപ്പ്, ടാർഗെറ്റ് കൂളിംഗ് സിസ്റ്റം, മാഗ്നെട്രോൺ സ്പട്ടറിംഗ് സോഴ്സ്, അതുപോലെ തന്നെ വേഫർ അഡ്സോർപ്ഷൻ, ടെമ്പറേച്ചർ കൺട്രോൾ തുടങ്ങിയ വേഫർ വഹിക്കുന്ന അടിത്തറയുടെ പ്രവർത്തനപരമായ കോൺഫിഗറേഷൻ എന്നിവ പരിഗണിക്കേണ്ടത് ആവശ്യമാണ്. പിവിഡി പ്രക്രിയയിൽ, ആവശ്യമായ ക്രിസ്റ്റൽ ഘടന, ധാന്യത്തിൻ്റെ വലുപ്പം, ഓറിയൻ്റേഷൻ, പ്രകടനത്തിൻ്റെ സ്ഥിരത എന്നിവ ലഭിക്കുന്നതിന് വേഫറിൻ്റെ താപനില നിയന്ത്രിക്കപ്പെടുന്നു.
വേഫറിൻ്റെ പിൻഭാഗവും അടിത്തറയുടെ ഉപരിതലവും തമ്മിലുള്ള താപ ചാലകത്തിന് ഒരു നിശ്ചിത മർദ്ദം ആവശ്യമുള്ളതിനാൽ, സാധാരണയായി നിരവധി ടോറുകളുടെ ക്രമത്തിൽ, ചേമ്പറിൻ്റെ പ്രവർത്തന മർദ്ദം സാധാരണയായി നിരവധി mTorr എന്ന ക്രമത്തിലാണ്, പിന്നിലെ മർദ്ദം വേഫറിൻ്റെ മുകൾഭാഗത്തെ മർദ്ദത്തേക്കാൾ വളരെ കൂടുതലാണ് വേഫറിൻ്റെ അളവ്, അതിനാൽ വേഫർ സ്ഥാപിക്കുന്നതിനും പരിമിതപ്പെടുത്തുന്നതിനും ഒരു മെക്കാനിക്കൽ ചക്ക് അല്ലെങ്കിൽ ഒരു ഇലക്ട്രോസ്റ്റാറ്റിക് ചക്ക് ആവശ്യമാണ്.
മെക്കാനിക്കൽ ചക്ക് ഈ ഫംഗ്ഷൻ നേടുന്നതിന് സ്വന്തം ഭാരത്തെയും വേഫറിൻ്റെ അറ്റത്തെയും ആശ്രയിക്കുന്നു. ലളിതമായ ഘടനയും വേഫറിൻ്റെ മെറ്റീരിയലിനോടുള്ള സംവേദനക്ഷമതയും ഇതിന് ഗുണങ്ങളുണ്ടെങ്കിലും, വേഫറിൻ്റെ എഡ്ജ് പ്രഭാവം വ്യക്തമാണ്, ഇത് കണങ്ങളുടെ കർശനമായ നിയന്ത്രണത്തിന് അനുയോജ്യമല്ല. അതിനാൽ, ഐസി നിർമ്മാണ പ്രക്രിയയിൽ ഇത് ക്രമേണ ഒരു ഇലക്ട്രോസ്റ്റാറ്റിക് ചക്ക് ഉപയോഗിച്ച് മാറ്റിസ്ഥാപിച്ചു.
താപനിലയോട് പ്രത്യേകിച്ച് സെൻസിറ്റീവ് അല്ലാത്ത പ്രക്രിയകൾക്ക്, ഒരു നോൺ-അഡോർപ്ഷൻ, നോൺ-എഡ്ജ് കോൺടാക്റ്റ് ഷെൽവിംഗ് രീതിയും (വേഫറിൻ്റെ മുകളിലും താഴെയുമുള്ള പ്രതലങ്ങൾക്കിടയിൽ സമ്മർദ്ദ വ്യത്യാസമില്ല) ഉപയോഗിക്കാം. PVD പ്രക്രിയയിൽ, ചേംബർ ലൈനിംഗും പ്ലാസ്മയുമായി സമ്പർക്കം പുലർത്തുന്ന ഭാഗങ്ങളുടെ ഉപരിതലവും നിക്ഷേപിക്കുകയും മൂടുകയും ചെയ്യും. നിക്ഷേപിച്ച ഫിലിം കനം പരിധി കവിയുമ്പോൾ, ഫിലിം പൊട്ടുകയും പുറംതള്ളുകയും കണിക പ്രശ്നങ്ങൾ ഉണ്ടാക്കുകയും ചെയ്യും.
അതിനാൽ, ലൈനിംഗ് പോലുള്ള ഭാഗങ്ങളുടെ ഉപരിതല ചികിത്സ ഈ പരിധി നീട്ടുന്നതിനുള്ള താക്കോലാണ്. ഉപരിതല സാൻഡ്ബ്ലാസ്റ്റിംഗും അലുമിനിയം സ്പ്രേയിംഗും സാധാരണയായി ഉപയോഗിക്കുന്ന രണ്ട് രീതികളാണ്, ഇതിൻ്റെ ഉദ്ദേശ്യം ഫിലിമും ലൈനിംഗ് പ്രതലവും തമ്മിലുള്ള ബന്ധം ശക്തിപ്പെടുത്തുന്നതിന് ഉപരിതല പരുക്കൻത വർദ്ധിപ്പിക്കുക എന്നതാണ്.
3.5 അയോണൈസേഷൻ ഫിസിക്കൽ നീരാവി ഡിപ്പോസിഷൻ ഉപകരണങ്ങൾ
മൈക്രോഇലക്‌ട്രോണിക്‌സ് ടെക്‌നോളജിയുടെ തുടർച്ചയായ വികസനം കൊണ്ട്, ഫീച്ചർ വലുപ്പങ്ങൾ ചെറുതും ചെറുതുമായി മാറുകയാണ്. PVD സാങ്കേതികവിദ്യയ്ക്ക് കണങ്ങളുടെ നിക്ഷേപ ദിശ നിയന്ത്രിക്കാൻ കഴിയാത്തതിനാൽ, ഉയർന്ന വീക്ഷണാനുപാതങ്ങളുള്ള ദ്വാരങ്ങളിലൂടെയും ഇടുങ്ങിയ ചാനലുകളിലൂടെയും പ്രവേശിക്കാനുള്ള PVD-യുടെ കഴിവ് പരിമിതമാണ്, ഇത് പരമ്പരാഗത PVD സാങ്കേതികവിദ്യയുടെ വിപുലീകരണ പ്രയോഗത്തെ കൂടുതൽ വെല്ലുവിളിക്കുന്നു. പിവിഡി പ്രക്രിയയിൽ, പോർ ഗ്രോവിൻ്റെ വീക്ഷണാനുപാതം വർദ്ധിക്കുന്നതിനനുസരിച്ച്, താഴെയുള്ള കവറേജ് കുറയുന്നു, മുകളിലെ മൂലയിൽ ഈവ്സ് പോലെയുള്ള ഓവർഹാംഗിംഗ് ഘടന രൂപപ്പെടുകയും താഴെ മൂലയിൽ ഏറ്റവും ദുർബലമായ കവറേജ് രൂപപ്പെടുകയും ചെയ്യുന്നു.
ഈ പ്രശ്നം പരിഹരിക്കുന്നതിനായി അയോണൈസ്ഡ് ഫിസിക്കൽ നീരാവി നിക്ഷേപ സാങ്കേതികവിദ്യ വികസിപ്പിച്ചെടുത്തു. ഇത് ആദ്യം ടാർഗെറ്റിൽ നിന്ന് ചിതറിക്കിടക്കുന്ന ലോഹ ആറ്റങ്ങളെ വ്യത്യസ്ത രീതികളിൽ പ്ലാസ്മാറ്റിസ് ചെയ്യുന്നു, തുടർന്ന് ലോഹ അയോണുകളുടെ ദിശയും ഊർജ്ജവും നിയന്ത്രിക്കാൻ വേഫറിൽ ലോഡുചെയ്തിരിക്കുന്ന ബയസ് വോൾട്ടേജ് ക്രമീകരിച്ച് ഒരു നേർത്ത ഫിലിം തയ്യാറാക്കുന്നതിനായി സ്ഥിരമായ ദിശാസൂചന ലോഹ അയോൺ ഫ്ലോ നേടുകയും അതുവഴി മെച്ചപ്പെടുത്തുകയും ചെയ്യുന്നു. ദ്വാരങ്ങളിലൂടെയും ഇടുങ്ങിയ ചാനലുകളിലൂടെയും ഉയർന്ന വീക്ഷണാനുപാതത്തിൻ്റെ ഘട്ടങ്ങളുടെ അടിഭാഗത്തിൻ്റെ കവറേജ്.
അയോണൈസ്ഡ് മെറ്റൽ പ്ലാസ്മ സാങ്കേതികവിദ്യയുടെ സാധാരണ സവിശേഷത ചേമ്പറിൽ ഒരു റേഡിയോ ഫ്രീക്വൻസി കോയിൽ കൂട്ടിച്ചേർക്കലാണ്. പ്രക്രിയയ്ക്കിടെ, ചേമ്പറിൻ്റെ പ്രവർത്തന സമ്മർദ്ദം താരതമ്യേന ഉയർന്ന അവസ്ഥയിൽ നിലനിർത്തുന്നു (സാധാരണ പ്രവർത്തന സമ്മർദ്ദത്തിൻ്റെ 5 മുതൽ 10 മടങ്ങ് വരെ). പിവിഡി സമയത്ത്, റേഡിയോ ഫ്രീക്വൻസി കോയിൽ രണ്ടാമത്തെ പ്ലാസ്മ മേഖല സൃഷ്ടിക്കാൻ ഉപയോഗിക്കുന്നു, അതിൽ റേഡിയോ ഫ്രീക്വൻസി ശക്തിയും വാതക സമ്മർദ്ദവും വർദ്ധിക്കുന്നതിനനുസരിച്ച് ആർഗോൺ പ്ലാസ്മ സാന്ദ്രത വർദ്ധിക്കുന്നു. ലക്ഷ്യസ്ഥാനത്ത് നിന്ന് തെറിച്ച ലോഹ ആറ്റങ്ങൾ ഈ മേഖലയിലൂടെ കടന്നുപോകുമ്പോൾ, അവ ഉയർന്ന സാന്ദ്രതയുള്ള ആർഗോൺ പ്ലാസ്മയുമായി ഇടപഴകുകയും ലോഹ അയോണുകൾ രൂപപ്പെടുകയും ചെയ്യുന്നു.
വേഫർ കാരിയറിൽ (ഇലക്ട്രോസ്റ്റാറ്റിക് ചക്ക് പോലുള്ളവ) RF ഉറവിടം പ്രയോഗിക്കുന്നത് പോർ ഗ്രോവിൻ്റെ അടിയിലേക്ക് മെറ്റൽ പോസിറ്റീവ് അയോണുകളെ ആകർഷിക്കാൻ വേഫറിലെ നെഗറ്റീവ് ബയസ് വർദ്ധിപ്പിക്കും. വേഫർ പ്രതലത്തിന് ലംബമായ ഈ ദിശാസൂചന ലോഹ അയോൺ ഫ്ലോ ഉയർന്ന വീക്ഷണാനുപാത സുഷിരങ്ങളുടെയും ഇടുങ്ങിയ ചാനലുകളുടെയും സ്റ്റെപ്പ് താഴത്തെ കവറേജ് മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നു.
വേഫറിൽ പ്രയോഗിക്കുന്ന നെഗറ്റീവ് ബയസ്, അയോണുകൾ വേഫർ പ്രതലത്തിൽ (റിവേഴ്സ് സ്പട്ടറിംഗ്) ബോംബെറിയാൻ കാരണമാകുന്നു, ഇത് പോർ ഗ്രോവ് വായയുടെ ഓവർഹാംഗിംഗ് ഘടനയെ ദുർബലപ്പെടുത്തുകയും സുഷിരത്തിൻ്റെ അടിഭാഗത്തെ കോണുകളിലെ പാർശ്വഭിത്തികളിൽ അടിയിൽ നിക്ഷേപിച്ചിരിക്കുന്ന ഫിലിം സ്‌പട്ടർ ചെയ്യുകയും ചെയ്യുന്നു. ഗ്രോവ്, അതുവഴി കോണുകളിൽ സ്റ്റെപ്പ് കവറേജ് വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നു.
3.6 അന്തരീക്ഷമർദ്ദം കെമിക്കൽ നീരാവി നിക്ഷേപം ഉപകരണങ്ങൾ
അന്തരീക്ഷമർദ്ദം രാസ നീരാവി ഡിപ്പോസിഷൻ (APCVD) ഉപകരണങ്ങൾ, അന്തരീക്ഷമർദ്ദത്തോട് ചേർന്നുള്ള മർദ്ദമുള്ള അന്തരീക്ഷത്തിന് കീഴിലുള്ള ചൂടായ സോളിഡ് സബ്‌സ്‌ട്രേറ്റിൻ്റെ ഉപരിതലത്തിലേക്ക് സ്ഥിരമായ വേഗതയിൽ വാതക പ്രതികരണ ഉറവിടം സ്പ്രേ ചെയ്യുന്ന ഒരു ഉപകരണത്തെ സൂചിപ്പിക്കുന്നു, ഇത് പ്രതികരണ സ്രോതസ്സ് രാസപരമായി പ്രതികരിക്കുന്നതിന് കാരണമാകുന്നു. അടിവസ്ത്ര ഉപരിതലം, പ്രതികരണ ഉൽപ്പന്നം അടിവസ്ത്ര ഉപരിതലത്തിൽ നിക്ഷേപിക്കുകയും നേർത്ത ഫിലിം രൂപപ്പെടുകയും ചെയ്യുന്നു.
APCVD ഉപകരണങ്ങൾ ആദ്യകാല CVD ഉപകരണമാണ്, വ്യാവസായിക ഉൽപ്പാദനത്തിലും ശാസ്ത്ര ഗവേഷണത്തിലും ഇപ്പോഴും വ്യാപകമായി ഉപയോഗിക്കപ്പെടുന്നു. സിംഗിൾ ക്രിസ്റ്റൽ സിലിക്കൺ, പോളിക്രിസ്റ്റലിൻ സിലിക്കൺ, സിലിക്കൺ ഡയോക്സൈഡ്, സിങ്ക് ഓക്സൈഡ്, ടൈറ്റാനിയം ഡയോക്സൈഡ്, ഫോസ്ഫോസിലിക്കേറ്റ് ഗ്ലാസ്, ബോറോഫോസ്ഫോസിലിക്കേറ്റ് ഗ്ലാസ് തുടങ്ങിയ നേർത്ത ഫിലിമുകൾ തയ്യാറാക്കാൻ APCVD ഉപകരണങ്ങൾ ഉപയോഗിക്കാം.
3.7 ലോ പ്രഷർ കെമിക്കൽ നീരാവി നിക്ഷേപത്തിനുള്ള ഉപകരണങ്ങൾ
ലോ-പ്രഷർ കെമിക്കൽ നീരാവി നിക്ഷേപം (LPCVD) ഉപകരണങ്ങൾ ചൂടായ (350-1100 ° C), താഴ്ന്ന മർദ്ദം (10-100mTorr) പരിതസ്ഥിതിയിൽ ഒരു ഖര അടിത്തറയുടെ ഉപരിതലത്തിൽ രാസപരമായി പ്രതികരിക്കാൻ വാതക അസംസ്കൃത വസ്തുക്കൾ ഉപയോഗിക്കുന്ന ഉപകരണങ്ങളെ സൂചിപ്പിക്കുന്നു. റിയാക്ടൻ്റുകൾ അടിവസ്ത്ര പ്രതലത്തിൽ ഒരു നേർത്ത ഫിലിം രൂപപ്പെടുത്തുന്നു. നേർത്ത ഫിലിമുകളുടെ ഗുണനിലവാരം മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നതിനും ഫിലിം കനം, പ്രതിരോധശേഷി തുടങ്ങിയ സ്വഭാവ സവിശേഷതകളായ വിതരണ ഏകീകൃതത മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നതിനും ഉൽപ്പാദനക്ഷമത മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നതിനും APCVD യുടെ അടിസ്ഥാനത്തിലാണ് LPCVD ഉപകരണങ്ങൾ വികസിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നത്.
താഴ്ന്ന മർദ്ദത്തിലുള്ള താപ ഫീൽഡ് പരിതസ്ഥിതിയിൽ, പ്രോസസ് ഗ്യാസ് വേഫർ സബ്‌സ്‌ട്രേറ്റിൻ്റെ ഉപരിതലത്തിൽ രാസപരമായി പ്രതിപ്രവർത്തിക്കുകയും പ്രതിപ്രവർത്തന ഉൽപ്പന്നങ്ങൾ അടിവസ്ത്ര ഉപരിതലത്തിൽ നിക്ഷേപിക്കുകയും നേർത്ത ഫിലിം രൂപപ്പെടുകയും ചെയ്യുന്നു എന്നതാണ് ഇതിൻ്റെ പ്രധാന സവിശേഷത. ഉയർന്ന നിലവാരമുള്ള നേർത്ത ഫിലിമുകൾ തയ്യാറാക്കുന്നതിൽ എൽപിസിവിഡി ഉപകരണങ്ങൾക്ക് ഗുണങ്ങളുണ്ട്, കൂടാതെ സിലിക്കൺ ഓക്സൈഡ്, സിലിക്കൺ നൈട്രൈഡ്, പോളിസിലിക്കൺ, സിലിക്കൺ കാർബൈഡ്, ഗാലിയം നൈട്രൈഡ്, ഗ്രാഫീൻ തുടങ്ങിയ നേർത്ത ഫിലിമുകൾ തയ്യാറാക്കാൻ ഇത് ഉപയോഗിക്കാം.
APCVD-യുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ, LPCVD ഉപകരണങ്ങളുടെ താഴ്ന്ന മർദ്ദത്തിലുള്ള പ്രതികരണ അന്തരീക്ഷം പ്രതിപ്രവർത്തന അറയിലെ വാതകത്തിൻ്റെ ശരാശരി ഫ്രീ പാത്തും ഡിഫ്യൂഷൻ കോഫിഫിഷ്യൻ്റും വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നു.
റിയാക്ഷൻ ചേമ്പറിലെ പ്രതിപ്രവർത്തന വാതകവും കാരിയർ വാതക തന്മാത്രകളും ചുരുങ്ങിയ സമയത്തിനുള്ളിൽ തുല്യമായി വിതരണം ചെയ്യാൻ കഴിയും, അങ്ങനെ ഫിലിം കനം, റെസിസ്റ്റിവിറ്റി യൂണിഫോം, ഫിലിമിൻ്റെ സ്റ്റെപ്പ് കവറേജ് എന്നിവയുടെ ഏകത ഗണ്യമായി മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നു, കൂടാതെ പ്രതിപ്രവർത്തന വാതകത്തിൻ്റെ ഉപഭോഗവും ചെറുതാണ്. കൂടാതെ, താഴ്ന്ന മർദ്ദം അന്തരീക്ഷം വാതക വസ്തുക്കളുടെ പ്രക്ഷേപണ വേഗത വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നു. അടിവസ്ത്രത്തിൽ നിന്ന് വ്യാപിക്കുന്ന മാലിന്യങ്ങളും പ്രതിപ്രവർത്തന ഉപ-ഉൽപ്പന്നങ്ങളും വേഗത്തിൽ പ്രതിപ്രവർത്തന സോണിൽ നിന്ന് അതിർത്തി പാളിയിലൂടെ പുറത്തെടുക്കാൻ കഴിയും, കൂടാതെ പ്രതികരണ വാതകം അതിവേഗം അതിർത്തി പാളിയിലൂടെ കടന്നുപോകുകയും പ്രതിപ്രവർത്തനത്തിനായി അടിവസ്ത്ര ഉപരിതലത്തിലെത്തുകയും അങ്ങനെ സ്വയം-ഡോപ്പിംഗ് ഫലപ്രദമായി അടിച്ചമർത്തുകയും തയ്യാറാക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. കുത്തനെയുള്ള സംക്രമണ മേഖലകളുള്ള ഉയർന്ന നിലവാരമുള്ള സിനിമകൾ, കൂടാതെ ഉൽപ്പാദനക്ഷമത മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നു.
3.8 പ്ലാസ്മ മെച്ചപ്പെടുത്തിയ രാസ നീരാവി നിക്ഷേപ ഉപകരണങ്ങൾ
പ്ലാസ്മ മെച്ചപ്പെടുത്തിയ രാസ നീരാവി നിക്ഷേപം (PECVD) വ്യാപകമായി ഉപയോഗിക്കപ്പെടുന്ന ടിഹിൻ ഫിലിം ഡിപ്പോസിഷൻ സാങ്കേതികവിദ്യ. പ്ലാസ്മ പ്രക്രിയയിൽ, വാതക മുൻഗാമിയെ പ്ലാസ്മയുടെ പ്രവർത്തനത്തിൽ അയോണീകരിക്കുകയും ആവേശഭരിതമായ സജീവ ഗ്രൂപ്പുകൾ രൂപപ്പെടുകയും ചെയ്യുന്നു, ഇത് അടിവസ്ത്രത്തിൻ്റെ ഉപരിതലത്തിലേക്ക് വ്യാപിക്കുകയും പിന്നീട് ഫിലിം വളർച്ച പൂർത്തിയാക്കാൻ രാസപ്രവർത്തനങ്ങൾക്ക് വിധേയമാവുകയും ചെയ്യുന്നു.
പ്ലാസ്മ ജനറേഷൻ്റെ ആവൃത്തി അനുസരിച്ച്, PECVD-യിൽ ഉപയോഗിക്കുന്ന പ്ലാസ്മയെ രണ്ട് തരങ്ങളായി തിരിക്കാം: റേഡിയോ ഫ്രീക്വൻസി പ്ലാസ്മ (RF പ്ലാസ്മ), മൈക്രോവേവ് പ്ലാസ്മ (മൈക്രോവേവ് പ്ലാസ്മ). നിലവിൽ, വ്യവസായത്തിൽ ഉപയോഗിക്കുന്ന റേഡിയോ ഫ്രീക്വൻസി സാധാരണയായി 13.56MHz ആണ്.
റേഡിയോ ഫ്രീക്വൻസി പ്ലാസ്മയുടെ ആമുഖം സാധാരണയായി രണ്ട് തരങ്ങളായി തിരിച്ചിരിക്കുന്നു: കപ്പാസിറ്റീവ് കപ്ലിംഗ് (സിസിപി), ഇൻഡക്റ്റീവ് കപ്ലിംഗ് (ഐസിപി). കപ്പാസിറ്റീവ് കപ്ലിംഗ് രീതി സാധാരണയായി ഒരു നേരിട്ടുള്ള പ്ലാസ്മ പ്രതികരണ രീതിയാണ്; ഇൻഡക്റ്റീവ് കപ്ലിംഗ് രീതി നേരിട്ടുള്ള പ്ലാസ്മ രീതിയോ റിമോട്ട് പ്ലാസ്മ രീതിയോ ആകാം.
അർദ്ധചാലക നിർമ്മാണ പ്രക്രിയകളിൽ, ലോഹങ്ങളോ മറ്റ് താപനില സെൻസിറ്റീവ് ഘടനകളോ അടങ്ങിയ അടിവസ്ത്രങ്ങളിൽ നേർത്ത ഫിലിമുകൾ വളർത്താൻ PECVD പലപ്പോഴും ഉപയോഗിക്കുന്നു. ഉദാഹരണത്തിന്, ഇൻ്റഗ്രേറ്റഡ് സർക്യൂട്ടുകളുടെ ബാക്ക്-എൻഡ് മെറ്റൽ ഇൻ്റർകണക്ഷൻ മേഖലയിൽ, ഉപകരണത്തിൻ്റെ ഉറവിടം, ഗേറ്റ്, ഡ്രെയിൻ ഘടനകൾ എന്നിവ ഫ്രണ്ട്-എൻഡ് പ്രക്രിയയിൽ രൂപപ്പെട്ടതിനാൽ, മെറ്റൽ ഇൻ്റർകണക്ഷൻ മേഖലയിൽ നേർത്ത ഫിലിമുകളുടെ വളർച്ചയ്ക്ക് വിധേയമാണ്. വളരെ കർശനമായ താപ ബഡ്ജറ്റ് പരിമിതികളിലേക്ക്, അതിനാൽ ഇത് സാധാരണയായി പ്ലാസ്മ സഹായത്തോടെ പൂർത്തിയാക്കുന്നു. പ്ലാസ്മ പ്രോസസ് പാരാമീറ്ററുകൾ ക്രമീകരിക്കുന്നതിലൂടെ, PECVD വളർത്തിയെടുത്ത നേർത്ത ഫിലിമിൻ്റെ സാന്ദ്രത, രാസഘടന, അശുദ്ധി ഉള്ളടക്കം, മെക്കാനിക്കൽ കാഠിന്യം, സമ്മർദ്ദം എന്നിവയുടെ പാരാമീറ്ററുകൾ ഒരു നിശ്ചിത പരിധിക്കുള്ളിൽ ക്രമീകരിക്കാനും ഒപ്റ്റിമൈസ് ചെയ്യാനും കഴിയും.
3.9 ആറ്റോമിക് ലെയർ ഡിപ്പോസിഷൻ ഉപകരണം
ആറ്റോമിക് ലെയർ ഡിപ്പോസിഷൻ (ALD) എന്നത് ഒരു നേർത്ത ഫിലിം ഡിപ്പോസിഷൻ സാങ്കേതികവിദ്യയാണ്, അത് ഒരു ക്വാസി-മോണോ ആറ്റോമിക് പാളിയുടെ രൂപത്തിൽ ഇടയ്ക്കിടെ വളരുന്നു. വളർച്ചാ ചക്രങ്ങളുടെ എണ്ണം നിയന്ത്രിച്ച് നിക്ഷേപിച്ച ഫിലിമിൻ്റെ കനം കൃത്യമായി ക്രമീകരിക്കാൻ കഴിയും എന്നതാണ് ഇതിൻ്റെ സവിശേഷത. കെമിക്കൽ നീരാവി നിക്ഷേപം (CVD) പ്രക്രിയയിൽ നിന്ന് വ്യത്യസ്തമായി, ALD പ്രക്രിയയിലെ രണ്ട് (അല്ലെങ്കിൽ അതിലധികമോ) മുൻഗാമികൾ സബ്‌സ്‌ട്രേറ്റ് ഉപരിതലത്തിലൂടെ മാറിമാറി കടന്നുപോകുകയും അപൂർവ വാതകത്തിൻ്റെ ശുദ്ധീകരണത്തിലൂടെ ഫലപ്രദമായി വേർതിരിച്ചെടുക്കുകയും ചെയ്യുന്നു.
രണ്ട് മുൻഗാമികളും രാസപരമായി പ്രതിപ്രവർത്തിക്കുന്നതിന് വാതക ഘട്ടത്തിൽ കൂടിച്ചേരുകയില്ല, പക്ഷേ അടിവസ്ത്ര ഉപരിതലത്തിലെ രാസ ആഗിരണം വഴി മാത്രമേ പ്രതികരിക്കൂ. ഓരോ ALD സൈക്കിളിലും, സബ്‌സ്‌ട്രേറ്റ് ഉപരിതലത്തിൽ ആഗിരണം ചെയ്യപ്പെടുന്ന മുൻഗാമിയുടെ അളവ് അടിവസ്ത്ര ഉപരിതലത്തിലെ സജീവ ഗ്രൂപ്പുകളുടെ സാന്ദ്രതയുമായി ബന്ധപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു. സബ്‌സ്‌ട്രേറ്റ് പ്രതലത്തിലെ റിയാക്ടീവ് ഗ്രൂപ്പുകൾ തീർന്നുപോകുമ്പോൾ, മുൻഗാമിയുടെ ഒരു അധികഭാഗം അവതരിപ്പിച്ചാലും, അടിവസ്ത്രത്തിൻ്റെ ഉപരിതലത്തിൽ കെമിക്കൽ അഡോർപ്ഷൻ സംഭവിക്കില്ല.
ഈ പ്രതിപ്രവർത്തന പ്രക്രിയയെ ഉപരിതല സ്വയം പരിമിതപ്പെടുത്തുന്ന പ്രതികരണം എന്ന് വിളിക്കുന്നു. ഈ പ്രക്രിയ സംവിധാനം ALD പ്രക്രിയയുടെ ഓരോ ചക്രത്തിലും വളരുന്ന ഫിലിമിൻ്റെ കനം സ്ഥിരമാക്കുന്നു, അതിനാൽ ALD പ്രക്രിയയ്ക്ക് കൃത്യമായ കനം നിയന്ത്രണവും നല്ല ഫിലിം സ്റ്റെപ്പ് കവറേജും ഉണ്ട്.
3.10 മോളിക്യുലാർ ബീം എപിറ്റാക്സി ഉപകരണങ്ങൾ
മോളിക്യുലർ ബീം എപിറ്റാക്സി (എംബിഇ) സിസ്റ്റം എന്നത് ഒന്നോ അതിലധികമോ തെർമൽ എനർജി ആറ്റോമിക് ബീമുകളോ മോളിക്യുലാർ ബീമുകളോ ഉപയോഗിക്കുന്ന ഒരു എപ്പിറ്റാക്സിയൽ ഉപകരണത്തെ സൂചിപ്പിക്കുന്നു, അത് വളരെ ഉയർന്ന വാക്വം അവസ്ഥയിൽ ഒരു നിശ്ചിത വേഗതയിൽ ചൂടായ സബ്‌സ്‌ട്രേറ്റ് ഉപരിതലത്തിലേക്ക് സ്പ്രേ ചെയ്യുന്നു, കൂടാതെ അടിവസ്ത്ര പ്രതലത്തിൽ ആഗിരണം ചെയ്യപ്പെടുകയും മൈഗ്രേറ്റ് ചെയ്യുകയും ചെയ്യുന്നു. അടിവസ്ത്രത്തിൻ്റെ ക്രിസ്റ്റൽ അച്ചുതണ്ടിൻ്റെ ദിശയിൽ ഒറ്റ ക്രിസ്റ്റൽ നേർത്ത ഫിലിമുകൾ എപ്പിറ്റാക്സിയായി വളർത്താൻ മെറ്റീരിയൽ. സാധാരണയായി, ഒരു ഹീറ്റ് ഷീൽഡ് ഉപയോഗിച്ച് ഒരു ജെറ്റ് ഫർണസ് ഉപയോഗിച്ച് ചൂടാക്കുന്ന അവസ്ഥയിൽ, ബീം ഉറവിടം ഒരു ആറ്റോമിക് ബീം അല്ലെങ്കിൽ ഒരു തന്മാത്ര ബീം ഉണ്ടാക്കുന്നു, കൂടാതെ അടിവസ്ത്ര പദാർത്ഥത്തിൻ്റെ ക്രിസ്റ്റൽ അച്ചുതണ്ടിൻ്റെ ദിശയിൽ ഫിലിം പാളിയായി വളരുന്നു.
കുറഞ്ഞ എപ്പിറ്റാക്സിയൽ വളർച്ചാ താപനിലയാണ് ഇതിൻ്റെ സവിശേഷതകൾ, കനം, ഇൻ്റർഫേസ്, രാസഘടന, അശുദ്ധി സാന്ദ്രത എന്നിവ ആറ്റോമിക് തലത്തിൽ കൃത്യമായി നിയന്ത്രിക്കാനാകും. അർദ്ധചാലക അൾട്രാ-നേർത്ത സിംഗിൾ ക്രിസ്റ്റൽ ഫിലിമുകൾ തയ്യാറാക്കുന്നതിൽ നിന്നാണ് MBE ഉത്ഭവിച്ചതെങ്കിലും, അതിൻ്റെ പ്രയോഗം ഇപ്പോൾ ലോഹങ്ങൾ, ഇൻസുലേറ്റിംഗ് ഡൈഇലക്‌ട്രിക്‌സ് തുടങ്ങിയ വിവിധ മെറ്റീരിയൽ സിസ്റ്റങ്ങളിലേക്ക് വ്യാപിച്ചിരിക്കുന്നു, കൂടാതെ III-V, II-VI, സിലിക്കൺ, സിലിക്കൺ ജെർമേനിയം (SiGe) എന്നിവ തയ്യാറാക്കാനും കഴിയും. ), ഗ്രാഫീൻ, ഓക്സൈഡുകൾ, ഓർഗാനിക് ഫിലിമുകൾ.
മോളിക്യുലർ ബീം എപ്പിറ്റാക്സി (MBE) സിസ്റ്റം പ്രധാനമായും ഒരു അൾട്രാ-ഹൈ വാക്വം സിസ്റ്റം, ഒരു മോളിക്യുലർ ബീം സോഴ്സ്, ഒരു സബ്‌സ്‌ട്രേറ്റ് ഫിക്സിംഗ് ആൻഡ് ഹീറ്റിംഗ് സിസ്റ്റം, ഒരു സാമ്പിൾ ട്രാൻസ്ഫർ സിസ്റ്റം, ഒരു ഇൻ-സിറ്റു മോണിറ്ററിംഗ് സിസ്റ്റം, ഒരു കൺട്രോൾ സിസ്റ്റം, ഒരു ടെസ്റ്റ് എന്നിവ ഉൾക്കൊള്ളുന്നു. സിസ്റ്റം.
വാക്വം സിസ്റ്റത്തിൽ വാക്വം പമ്പുകളും (മെക്കാനിക്കൽ പമ്പുകൾ, മോളിക്യുലാർ പമ്പുകൾ, അയോൺ പമ്പുകൾ, കണ്ടൻസേഷൻ പമ്പുകൾ മുതലായവ) വിവിധ വാൽവുകളും ഉൾപ്പെടുന്നു, ഇത് ഒരു അൾട്രാ-ഹൈ വാക്വം വളർച്ചാ അന്തരീക്ഷം സൃഷ്ടിക്കാൻ കഴിയും. സാധാരണയായി കൈവരിക്കാവുന്ന വാക്വം ഡിഗ്രി 10-8 മുതൽ 10-11 വരെ ടോറാണ്. വാക്വം സിസ്റ്റത്തിന് പ്രധാനമായും മൂന്ന് വാക്വം വർക്കിംഗ് ചേമ്പറുകളുണ്ട്, അതായത് സാമ്പിൾ ഇഞ്ചക്ഷൻ ചേമ്പർ, പ്രീട്രീറ്റ്മെൻ്റ്, ഉപരിതല വിശകലന ചേംബർ, ഗ്രോത്ത് ചേമ്പർ.
മറ്റ് അറകളുടെ ഉയർന്ന വാക്വം അവസ്ഥ ഉറപ്പാക്കാൻ സാമ്പിളുകൾ പുറം ലോകത്തേക്ക് കൈമാറാൻ സാമ്പിൾ ഇഞ്ചക്ഷൻ ചേമ്പർ ഉപയോഗിക്കുന്നു; പ്രീ-ട്രീറ്റ്‌മെൻ്റും ഉപരിതല വിശകലന ചേമ്പറും സാമ്പിൾ ഇഞ്ചക്ഷൻ ചേമ്പറിനെയും ഗ്രോത്ത് ചേമ്പറിനെയും ബന്ധിപ്പിക്കുന്നു, അതിൻ്റെ പ്രധാന പ്രവർത്തനം സാമ്പിൾ പ്രീ-പ്രോസസ് ചെയ്യുക (അടിസ്ഥാന ഉപരിതലത്തിൻ്റെ പൂർണ്ണമായ ശുചിത്വം ഉറപ്പാക്കാൻ ഉയർന്ന താപനില ഡീഗ്യാസിംഗ്) കൂടാതെ പ്രാഥമിക ഉപരിതല വിശകലനം നടത്തുക എന്നതാണ്. വൃത്തിയാക്കിയ സാമ്പിൾ; ഗ്രോത്ത് ചേമ്പർ MBE സിസ്റ്റത്തിൻ്റെ പ്രധാന ഭാഗമാണ്, പ്രധാനമായും ഒരു സോഴ്സ് ഫർണസും അതിൻ്റെ അനുബന്ധ ഷട്ടർ അസംബ്ലിയും, ഒരു സാമ്പിൾ കൺട്രോൾ കൺസോൾ, ഒരു കൂളിംഗ് സിസ്റ്റം, ഒരു റിഫ്ലക്ഷൻ ഹൈ എനർജി ഇലക്ട്രോൺ ഡിഫ്രാക്ഷൻ (RHEED), ഇൻ-സിറ്റു മോണിറ്ററിംഗ് സിസ്റ്റം എന്നിവ അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു. . ചില പ്രൊഡക്ഷൻ MBE ഉപകരണങ്ങൾക്ക് ഒന്നിലധികം ഗ്രോത്ത് ചേമ്പർ കോൺഫിഗറേഷനുകൾ ഉണ്ട്. MBE ഉപകരണ ഘടനയുടെ സ്കീമാറ്റിക് ഡയഗ്രം താഴെ കാണിച്ചിരിക്കുന്നു:
സിലിക്കൺ മെറ്റീരിയലിൻ്റെ MBE ഉയർന്ന ശുദ്ധിയുള്ള സിലിക്കൺ അസംസ്കൃത വസ്തുവായി ഉപയോഗിക്കുന്നു, അൾട്രാ-ഹൈ വാക്വം (10-10～10-11Torr) സാഹചര്യങ്ങളിൽ വളരുന്നു, വളർച്ചാ താപനില 600～900℃ ആണ്, Ga (P-type), Sb ( എൻ-ടൈപ്പ്) ഉത്തേജക ഉറവിടങ്ങളായി. സാധാരണയായി ഉപയോഗിക്കുന്ന ഡോപ്പിംഗ് സ്രോതസ്സുകളായ P, As, B എന്നിവ ബാഷ്പീകരിക്കാൻ പ്രയാസമുള്ളതിനാൽ ബീം സ്രോതസ്സുകളായി അപൂർവ്വമായി ഉപയോഗിക്കാറുണ്ട്.
MBE യുടെ പ്രതിപ്രവർത്തന ചേമ്പറിന് അൾട്രാ-ഹൈ വാക്വം പരിതസ്ഥിതി ഉണ്ട്, ഇത് തന്മാത്രകളുടെ ശരാശരി സ്വതന്ത്ര പാത വർദ്ധിപ്പിക്കുകയും വളരുന്ന വസ്തുക്കളുടെ ഉപരിതലത്തിൽ മലിനീകരണവും ഓക്സിഡേഷനും കുറയ്ക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. തയ്യാറാക്കിയ എപ്പിറ്റാക്സിയൽ മെറ്റീരിയലിന് നല്ല ഉപരിതല രൂപഘടനയും ഏകതാനതയുമുണ്ട്, കൂടാതെ വ്യത്യസ്ത ഡോപ്പിംഗ് അല്ലെങ്കിൽ വ്യത്യസ്ത മെറ്റീരിയൽ ഘടകങ്ങൾ ഉപയോഗിച്ച് ഒരു മൾട്ടി ലെയർ ഘടനയാക്കാം.
MBE സാങ്കേതികവിദ്യ ഒരൊറ്റ ആറ്റോമിക് പാളിയുടെ കനത്തിൽ അൾട്രാ-നേർത്ത എപ്പിറ്റാക്സിയൽ പാളികളുടെ ആവർത്തിച്ചുള്ള വളർച്ച കൈവരിക്കുന്നു, കൂടാതെ എപ്പിറ്റാക്സിയൽ പാളികൾക്കിടയിലുള്ള ഇൻ്റർഫേസ് കുത്തനെയുള്ളതാണ്. ഇത് III-V അർദ്ധചാലകങ്ങളുടെയും മറ്റ് മൾട്ടി-ഘടക വൈവിധ്യമാർന്ന വസ്തുക്കളുടെയും വളർച്ചയെ പ്രോത്സാഹിപ്പിക്കുന്നു. നിലവിൽ, MBE സിസ്റ്റം ഒരു പുതിയ തലമുറ മൈക്രോവേവ് ഉപകരണങ്ങളുടെയും ഒപ്‌റ്റോഇലക്‌ട്രോണിക് ഉപകരണങ്ങളുടെയും നിർമ്മാണത്തിനുള്ള ഒരു നൂതന പ്രോസസ്സ് ഉപകരണമായി മാറിയിരിക്കുന്നു. MBE സാങ്കേതികവിദ്യയുടെ പോരായ്മകൾ മന്ദഗതിയിലുള്ള ഫിലിം വളർച്ചാ നിരക്ക്, ഉയർന്ന വാക്വം ആവശ്യകതകൾ, ഉയർന്ന ഉപകരണങ്ങളുടെയും ഉപകരണങ്ങളുടെയും ഉപയോഗച്ചെലവ് എന്നിവയാണ്.
3.11 നീരാവി ഘട്ടം എപ്പിറ്റാക്സി സിസ്റ്റം
നീരാവി ഘട്ടം എപ്പിറ്റാക്സി (VPE) സിസ്റ്റം ഒരു എപ്പിറ്റാക്സിയൽ വളർച്ചാ ഉപകരണത്തെ സൂചിപ്പിക്കുന്നു, അത് വാതക സംയുക്തങ്ങളെ ഒരു സബ്‌സ്‌ട്രേറ്റിലേക്ക് കൊണ്ടുപോകുകയും രാസപ്രവർത്തനങ്ങളിലൂടെ അടിവസ്ത്രത്തിൻ്റെ അതേ ലാറ്റിസ് ക്രമീകരണമുള്ള ഒരൊറ്റ ക്രിസ്റ്റൽ മെറ്റീരിയൽ പാളി നേടുകയും ചെയ്യുന്നു. എപ്പിറ്റാക്സിയൽ പാളി ഒരു ഹോമോപിറ്റാക്സിയൽ ലെയർ (Si/Si) അല്ലെങ്കിൽ ഒരു ഹെറ്ററോപിറ്റാക്സിയൽ പാളി (SiGe/Si, SiC/Si, GaN/Al2O3, മുതലായവ) ആകാം. നിലവിൽ, നാനോ മെറ്റീരിയൽ തയ്യാറാക്കൽ, പവർ ഉപകരണങ്ങൾ, അർദ്ധചാലക ഒപ്റ്റോ ഇലക്ട്രോണിക് ഉപകരണങ്ങൾ, സോളാർ ഫോട്ടോവോൾട്ടായിക്സ്, ഇൻ്റഗ്രേറ്റഡ് സർക്യൂട്ടുകൾ എന്നീ മേഖലകളിൽ VPE സാങ്കേതികവിദ്യ വ്യാപകമായി ഉപയോഗിക്കുന്നു.
സാധാരണ വിപിഇയിൽ അന്തരീക്ഷമർദ്ദം എപ്പിറ്റാക്സിയും കുറഞ്ഞ മർദ്ദം എപ്പിറ്റാക്സിയും ഉൾപ്പെടുന്നു, അൾട്രാ-ഹൈ വാക്വം കെമിക്കൽ നീരാവി നിക്ഷേപം, ലോഹ ഓർഗാനിക് കെമിക്കൽ നീരാവി നിക്ഷേപം മുതലായവ. റിയാക്ഷൻ ചേമ്പർ ഡിസൈൻ, ഗ്യാസ് ഫ്ലോ മോഡ്, യൂണിഫോം, താപനില ഏകീകൃതത, കൃത്യമായ നിയന്ത്രണം എന്നിവയാണ് VPE സാങ്കേതികവിദ്യയിലെ പ്രധാന പോയിൻ്റുകൾ. സമ്മർദ്ദ നിയന്ത്രണവും സ്ഥിരതയും, കണിക, വൈകല്യ നിയന്ത്രണം മുതലായവ.
നിലവിൽ, മുഖ്യധാരാ വാണിജ്യ VPE സിസ്റ്റങ്ങളുടെ വികസന ദിശ വലിയ വേഫർ ലോഡിംഗ്, പൂർണ്ണ ഓട്ടോമാറ്റിക് നിയന്ത്രണം, താപനിലയുടെയും വളർച്ചാ പ്രക്രിയയുടെയും തത്സമയ നിരീക്ഷണം എന്നിവയാണ്. VPE സിസ്റ്റങ്ങൾക്ക് മൂന്ന് ഘടനകളുണ്ട്: ലംബവും തിരശ്ചീനവും സിലിണ്ടറും. ചൂടാക്കൽ രീതികളിൽ പ്രതിരോധ ചൂടാക്കൽ, ഉയർന്ന ആവൃത്തിയിലുള്ള ഇൻഡക്ഷൻ ചൂടാക്കൽ, ഇൻഫ്രാറെഡ് റേഡിയേഷൻ ചൂടാക്കൽ എന്നിവ ഉൾപ്പെടുന്നു.
നിലവിൽ, VPE സിസ്റ്റങ്ങൾ കൂടുതലും ഉപയോഗിക്കുന്നത് തിരശ്ചീന ഡിസ്ക് ഘടനകളാണ്, അവയ്ക്ക് എപ്പിറ്റാക്സിയൽ ഫിലിം വളർച്ചയുടെയും വലിയ വേഫർ ലോഡിംഗിൻ്റെയും നല്ല ഏകീകൃത സ്വഭാവസവിശേഷതകൾ ഉണ്ട്. VPE സംവിധാനങ്ങൾ സാധാരണയായി നാല് ഭാഗങ്ങൾ ഉൾക്കൊള്ളുന്നു: റിയാക്ടർ, ഹീറ്റിംഗ് സിസ്റ്റം, ഗ്യാസ് പാത്ത് സിസ്റ്റം, കൺട്രോൾ സിസ്റ്റം. GaAs, GaN എപ്പിറ്റാക്സിയൽ ഫിലിമുകൾ എന്നിവയുടെ വളർച്ചാ സമയം താരതമ്യേന ദൈർഘ്യമേറിയതായതിനാൽ, ഇൻഡക്ഷൻ തപീകരണവും പ്രതിരോധ ചൂടാക്കലും കൂടുതലായി ഉപയോഗിക്കുന്നു. സിലിക്കൺ വിപിഇയിൽ, കട്ടിയുള്ള എപ്പിറ്റാക്സിയൽ ഫിലിം വളർച്ച കൂടുതലും ഇൻഡക്ഷൻ ഹീറ്റിംഗ് ഉപയോഗിക്കുന്നു; നേരിയ എപ്പിറ്റാക്സിയൽ ഫിലിം വളർച്ച ദ്രുതഗതിയിലുള്ള താപനില വർദ്ധനവ്/തകർച്ചയുടെ ലക്ഷ്യം കൈവരിക്കുന്നതിന് ഇൻഫ്രാറെഡ് ചൂടാക്കൽ ഉപയോഗിക്കുന്നു.
3.12 ലിക്വിഡ് ഫേസ് എപിറ്റാക്സി സിസ്റ്റം
ലിക്വിഡ് ഫേസ് എപിറ്റാക്സി (എൽപിഇ) സിസ്റ്റം എന്നത് എപിറ്റാക്സിയൽ വളർച്ചാ ഉപകരണങ്ങളെ സൂചിപ്പിക്കുന്നു താഴ്ന്ന ദ്രവണാങ്കം ഉള്ള ലോഹം (ഉദാഹരണത്തിന് Ga, In, മുതലായവ), അങ്ങനെ ലായകം പൂരിതമാകുകയോ അല്ലെങ്കിൽ ലായകത്തിൽ സൂപ്പർസാച്ചുറേറ്റഡ് ആകുകയോ ചെയ്യുന്നു, തുടർന്ന് സിംഗിൾ ക്രിസ്റ്റൽ ലായനിയുമായി സമ്പർക്കം പുലർത്തുകയും ലായനിയിൽ നിന്ന് ലായനി ക്രമേണ തണുപ്പിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു, കൂടാതെ ക്രിസ്റ്റൽ ഘടനയും ലാറ്റിസ് സ്ഥിരതയുള്ളതുമായ ക്രിസ്റ്റൽ മെറ്റീരിയലിൻ്റെ ഒരു പാളി അടിവസ്ത്രത്തിൻ്റെ ഉപരിതലത്തിൽ വളരുന്നു.
LPE രീതി നെൽസണും മറ്റുള്ളവരും നിർദ്ദേശിച്ചു. 1963-ൽ Si നേർത്ത ഫിലിമുകളും സിംഗിൾ ക്രിസ്റ്റൽ വസ്തുക്കളും, III-IV ഗ്രൂപ്പുകൾ, മെർക്കുറി കാഡ്മിയം ടെല്ലുറൈഡ് തുടങ്ങിയ അർദ്ധചാലക വസ്തുക്കളും വളർത്താൻ ഇത് ഉപയോഗിക്കുന്നു, കൂടാതെ വിവിധ ഒപ്റ്റോ ഇലക്ട്രോണിക് ഉപകരണങ്ങൾ, മൈക്രോവേവ് ഉപകരണങ്ങൾ, അർദ്ധചാലക ഉപകരണങ്ങൾ, സോളാർ സെല്ലുകൾ എന്നിവ നിർമ്മിക്കാനും ഇത് ഉപയോഗിക്കാം. .
—————————————————————————————————————————— ——————————-
സെമിസെറ നൽകാൻ കഴിയുംഗ്രാഫൈറ്റ് ഭാഗങ്ങൾ, മൃദുവായ/കർക്കശമായ അനുഭവം, സിലിക്കൺ കാർബൈഡ് ഭാഗങ്ങൾ, സിവിഡി സിലിക്കൺ കാർബൈഡ് ഭാഗങ്ങൾ, ഒപ്പംSiC/TaC പൂശിയ ഭാഗങ്ങൾ30 ദിവസത്തിനുള്ളിൽ.
മുകളിലുള്ള അർദ്ധചാലക ഉൽപ്പന്നങ്ങളിൽ നിങ്ങൾക്ക് താൽപ്പര്യമുണ്ടെങ്കിൽ,ദയവായി ആദ്യം ഞങ്ങളെ ബന്ധപ്പെടാൻ മടിക്കരുത്.
ഫോൺ: +86-13373889683
WhatsAPP: +86-15957878134
Email: sales01@semi-cera.com
പോസ്റ്റ് സമയം: ഓഗസ്റ്റ്-31-2024