1. పరిచయం
భౌతిక లేదా రసాయన పద్ధతుల ద్వారా ఉపరితల పదార్థాల ఉపరితలంపై పదార్ధాలను (ముడి పదార్థాలు) జోడించే ప్రక్రియను సన్నని చలనచిత్ర పెరుగుదల అంటారు.
వేర్వేరు పని సూత్రాల ప్రకారం, ఇంటిగ్రేటెడ్ సర్క్యూట్ సన్నని ఫిల్మ్ నిక్షేపణను ఇలా విభజించవచ్చు:
-భౌతిక ఆవిరి నిక్షేపణ (PVD);
-రసాయన ఆవిరి నిక్షేపణ (CVD);
- పొడిగింపు.
2. థిన్ ఫిల్మ్ గ్రోత్ ప్రాసెస్
2.1 భౌతిక ఆవిరి నిక్షేపణ మరియు స్పుట్టరింగ్ ప్రక్రియ
ఫిజికల్ ఆవిరి నిక్షేపణ (PVD) ప్రక్రియ వాక్యూమ్ బాష్పీభవనం, స్పుట్టరింగ్, ప్లాస్మా పూత మరియు మాలిక్యులర్ బీమ్ ఎపిటాక్సీ వంటి భౌతిక పద్ధతులను ఉపయోగించి పొర యొక్క ఉపరితలంపై సన్నని పొరను ఏర్పరుస్తుంది.
VLSI పరిశ్రమలో, అత్యంత విస్తృతంగా ఉపయోగించే PVD సాంకేతికత స్పుట్టరింగ్, ఇది ప్రధానంగా ఎలక్ట్రోడ్లు మరియు ఇంటిగ్రేటెడ్ సర్క్యూట్ల మెటల్ ఇంటర్‌కనెక్ట్‌ల కోసం ఉపయోగించబడుతుంది. స్పుట్టరింగ్ అనేది అరుదైన వాయువులు [ఆర్గాన్ (Ar) వంటివి] అధిక శూన్య పరిస్థితులలో బాహ్య విద్యుత్ క్షేత్రం యొక్క చర్యలో అయాన్లుగా (Ar+ వంటివి) అయనీకరణం చేయబడి, అధిక వోల్టేజ్ వాతావరణంలో మెటీరియల్ టార్గెట్ సోర్స్‌పై బాంబు దాడి చేసే ప్రక్రియ, లక్ష్య పదార్థం యొక్క పరమాణువులు లేదా అణువులను పడగొట్టడం, ఆపై పొర యొక్క ఉపరితలం వద్దకు చేరుకోవడం, ఘర్షణ-రహిత విమానం తర్వాత సన్నని చలనచిత్రాన్ని ఏర్పరుస్తుంది ప్రక్రియ. Ar స్థిరమైన రసాయన లక్షణాలను కలిగి ఉంటుంది మరియు దాని అయాన్లు లక్ష్య పదార్థం మరియు చలనచిత్రంతో రసాయనికంగా స్పందించవు. ఇంటిగ్రేటెడ్ సర్క్యూట్ చిప్‌లు 0.13μm కాపర్ ఇంటర్‌కనెక్ట్ యుగంలోకి ప్రవేశించినప్పుడు, కాపర్ బారియర్ మెటీరియల్ లేయర్ టైటానియం నైట్రైడ్ (TiN) లేదా టాంటాలమ్ నైట్రైడ్ (TaN) ఫిల్మ్‌ను ఉపయోగిస్తుంది. పారిశ్రామిక సాంకేతికత యొక్క డిమాండ్ రసాయన ప్రతిచర్య స్పుట్టరింగ్ టెక్నాలజీ పరిశోధన మరియు అభివృద్ధిని ప్రోత్సహించింది, అంటే, స్పుట్టరింగ్ చాంబర్‌లో, ఆర్‌తో పాటు, రియాక్టివ్ గ్యాస్ నైట్రోజన్ (N2) కూడా ఉంది, తద్వారా Ti లేదా Ta నుండి బాంబు పేలింది. లక్ష్య పదార్థం Ti లేదా Ta అవసరమైన TiN లేదా TaN ఫిల్మ్‌ను రూపొందించడానికి N2తో ప్రతిస్పందిస్తుంది.
మూడు సాధారణంగా ఉపయోగించే స్పుట్టరింగ్ పద్ధతులు ఉన్నాయి, అవి DC స్పుట్టరింగ్, RF స్పుట్టరింగ్ మరియు మాగ్నెట్రాన్ స్పుట్టరింగ్. ఇంటిగ్రేటెడ్ సర్క్యూట్ల ఏకీకరణ పెరుగుతూనే ఉన్నందున, బహుళ-పొర మెటల్ వైరింగ్ యొక్క పొరల సంఖ్య పెరుగుతోంది మరియు PVD సాంకేతికత యొక్క అప్లికేషన్ మరింత విస్తృతంగా మారుతోంది. PVD మెటీరియల్స్‌లో Al-Si, Al-Cu, Al-Si-Cu, Ti, Ta, Co, TiN, TaN, Ni, WSi2, మొదలైనవి ఉన్నాయి.
PVD మరియు స్పుట్టరింగ్ ప్రక్రియలు సాధారణంగా 1×10-7 నుండి 9×10-9 టోర్ వాక్యూమ్ డిగ్రీతో అత్యంత మూసివున్న రియాక్షన్ ఛాంబర్‌లో పూర్తి చేయబడతాయి, ఇది ప్రతిచర్య సమయంలో వాయువు యొక్క స్వచ్ఛతను నిర్ధారిస్తుంది; అదే సమయంలో, లక్ష్యాన్ని బాంబు పేల్చడానికి తగినంత అధిక వోల్టేజీని ఉత్పత్తి చేయడానికి అరుదైన వాయువును అయనీకరణం చేయడానికి బాహ్య అధిక వోల్టేజ్ అవసరం. PVD మరియు స్పుట్టరింగ్ ప్రక్రియలను మూల్యాంకనం చేయడానికి ప్రధాన పారామితులు దుమ్ము మొత్తం, అలాగే నిరోధక విలువ, ఏకరూపత, ప్రతిబింబం మందం మరియు ఏర్పడిన చిత్రం యొక్క ఒత్తిడిని కలిగి ఉంటాయి.
2.2 రసాయన ఆవిరి నిక్షేపణ మరియు స్పుట్టరింగ్ ప్రక్రియ
రసాయన ఆవిరి నిక్షేపణ (CVD) అనేది ఒక ప్రక్రియ సాంకేతికతను సూచిస్తుంది, దీనిలో వివిధ పాక్షిక పీడనాలు కలిగిన వివిధ రకాల వాయు ప్రతిచర్యలు ఒక నిర్దిష్ట ఉష్ణోగ్రత మరియు పీడనం వద్ద రసాయనికంగా ప్రతిస్పందిస్తాయి మరియు ఉత్పత్తి చేయబడిన ఘన పదార్ధాలు కావలసిన పల్చని పొందడానికి ఉపరితల పదార్థం యొక్క ఉపరితలంపై జమ చేయబడతాయి. చిత్రం. సాంప్రదాయ ఇంటిగ్రేటెడ్ సర్క్యూట్ తయారీ ప్రక్రియలో, పొందిన సన్నని చలనచిత్ర పదార్థాలు సాధారణంగా ఆక్సైడ్లు, నైట్రైడ్‌లు, కార్బైడ్‌లు లేదా పాలీక్రిస్టలైన్ సిలికాన్ మరియు నిరాకార సిలికాన్ వంటి పదార్థాలు. సోర్స్ మరియు డ్రైన్ SiGe లేదా Si సెలెక్టివ్ ఎపిటాక్సియల్ గ్రోత్ వంటి 45nm నోడ్ తర్వాత ఎక్కువగా ఉపయోగించే సెలెక్టివ్ ఎపిటాక్సియల్ గ్రోత్ కూడా CVD టెక్నాలజీ.
ఈ సాంకేతికత సిలికాన్ యొక్క ఒకే క్రిస్టల్ ఉపరితలంపై లేదా అసలు లాటిస్‌తో పాటు ఇతర పదార్థాలపై ఒకే రకమైన లేదా అసలు లాటిస్‌కు సమానమైన సింగిల్ క్రిస్టల్ పదార్థాలను ఏర్పరచడాన్ని కొనసాగించవచ్చు. ఇన్సులేటింగ్ డైలెక్ట్రిక్ ఫిల్మ్‌ల (SiO2, Si3N4 మరియు SiON మొదలైనవి) మరియు మెటల్ ఫిల్మ్‌ల (టంగ్‌స్టన్, మొదలైనవి) పెరుగుదలలో CVD విస్తృతంగా ఉపయోగించబడుతుంది.
సాధారణంగా, పీడన వర్గీకరణ ప్రకారం, CVDని వాతావరణ పీడన రసాయన ఆవిరి నిక్షేపణ (APCVD), ఉప-వాతావరణ పీడన రసాయన ఆవిరి నిక్షేపణ (SAPCVD) మరియు అల్ప పీడన రసాయన ఆవిరి నిక్షేపణ (LPCVD)గా విభజించవచ్చు.
ఉష్ణోగ్రత వర్గీకరణ ప్రకారం, CVDని అధిక ఉష్ణోగ్రత/తక్కువ ఉష్ణోగ్రత ఆక్సైడ్ ఫిల్మ్ కెమికల్ ఆవిరి నిక్షేపణ (HTO/LTO CVD) మరియు వేగవంతమైన ఉష్ణ రసాయన ఆవిరి నిక్షేపణ (రాపిడ్ థర్మల్ CVD, RTCVD)గా విభజించవచ్చు;
ప్రతిచర్య మూలం ప్రకారం, CVDని సిలేన్-ఆధారిత CVD, పాలిస్టర్-ఆధారిత CVD (TEOS-ఆధారిత CVD) మరియు మెటల్ ఆర్గానిక్ రసాయన ఆవిరి నిక్షేపణ (MOCVD)గా విభజించవచ్చు;
శక్తి వర్గీకరణ ప్రకారం, CVDని థర్మల్ కెమికల్ ఆవిరి నిక్షేపణ (థర్మల్ CVD), ప్లాస్మా మెరుగుపరచిన రసాయన ఆవిరి నిక్షేపణ (ప్లాస్మా ఎన్‌హాన్స్‌డ్ CVD, PECVD) మరియు అధిక సాంద్రత కలిగిన ప్లాస్మా రసాయన ఆవిరి నిక్షేపణ (హై డెన్సిటీ ప్లాస్మా CVD, HDPCVD)గా విభజించవచ్చు. ఇటీవల, అద్భుతమైన గ్యాప్ ఫిల్లింగ్ సామర్థ్యంతో ప్రవహించే రసాయన ఆవిరి నిక్షేపణ (ఫ్లోబుల్ CVD, FCVD) కూడా అభివృద్ధి చేయబడింది.
వేర్వేరు CVD-పెరిగిన ఫిల్మ్‌లు వేర్వేరు లక్షణాలను కలిగి ఉంటాయి (రసాయన కూర్పు, విద్యుద్వాహక స్థిరాంకం, ఉద్రిక్తత, ఒత్తిడి మరియు బ్రేక్‌డౌన్ వోల్టేజ్ వంటివి) మరియు వేర్వేరు ప్రక్రియ అవసరాలకు (ఉష్ణోగ్రత, దశల కవరేజ్, పూరక అవసరాలు మొదలైనవి) ప్రకారం విడిగా ఉపయోగించవచ్చు.
2.3 పరమాణు పొర నిక్షేపణ ప్రక్రియ
అటామిక్ లేయర్ డిపాజిషన్ (ALD) అనేది పొరల వారీగా ఒకే అటామిక్ ఫిల్మ్ లేయర్‌ను పెంచడం ద్వారా సబ్‌స్ట్రేట్ పదార్థంపై పొరల వారీగా అణువుల నిక్షేపణను సూచిస్తుంది. ఒక సాధారణ ALD వాయు పూర్వగాములను రియాక్టర్‌లోకి ప్రత్యామ్నాయ పల్సెడ్ పద్ధతిలో ఇన్‌పుట్ చేసే పద్ధతిని అవలంబిస్తుంది.
ఉదాహరణకు, మొదట, ప్రతిచర్య పూర్వగామి 1 సబ్‌స్ట్రేట్ ఉపరితలంలోకి ప్రవేశపెట్టబడింది మరియు రసాయన శోషణ తర్వాత, ఉపరితల ఉపరితలంపై ఒకే పరమాణు పొర ఏర్పడుతుంది; అప్పుడు ఉపరితల ఉపరితలంపై మరియు రియాక్షన్ ఛాంబర్‌లో మిగిలి ఉన్న పూర్వగామి 1 గాలి పంపు ద్వారా పంప్ చేయబడుతుంది; అప్పుడు ప్రతిచర్య పూర్వగామి 2 సబ్‌స్ట్రేట్ ఉపరితలంలోకి ప్రవేశపెట్టబడుతుంది మరియు సబ్‌స్ట్రేట్ ఉపరితలంపై శోషించబడిన పూర్వగామి 1తో రసాయనికంగా చర్య జరిపి, సబ్‌స్ట్రేట్ ఉపరితలంపై సంబంధిత సన్నని ఫిల్మ్ మెటీరియల్‌ను మరియు సంబంధిత ఉప-ఉత్పత్తులను ఉత్పత్తి చేస్తుంది; పూర్వగామి 1 పూర్తిగా ప్రతిస్పందించినప్పుడు, ప్రతిచర్య స్వయంచాలకంగా ముగుస్తుంది, ఇది ALD యొక్క స్వీయ-పరిమితి లక్షణం, ఆపై మిగిలిన రియాక్టెంట్లు మరియు ఉప-ఉత్పత్తులు తదుపరి దశ వృద్ధికి సిద్ధం చేయడానికి సంగ్రహించబడతాయి; పై ప్రక్రియను నిరంతరం పునరావృతం చేయడం ద్వారా, ఒకే అణువులతో పొరల వారీగా పెరిగిన సన్నని చలనచిత్ర పదార్థాల నిక్షేపణను సాధించవచ్చు.
ALD మరియు CVD రెండూ ఉపరితల ఉపరితలంపై రసాయనికంగా ప్రతిస్పందించడానికి వాయు రసాయన ప్రతిచర్య మూలాన్ని పరిచయం చేసే మార్గాలు, అయితే తేడా ఏమిటంటే CVD యొక్క వాయు ప్రతిచర్య మూలం స్వీయ-పరిమితం చేసే వృద్ధిని కలిగి ఉండదు. ALD సాంకేతికతను అభివృద్ధి చేయడంలో కీలకం స్వీయ-పరిమితి ప్రతిచర్య లక్షణాలతో పూర్వగాములను కనుగొనడం.
2.4 ఎపిటాక్సియల్ ప్రక్రియ
ఎపిటాక్సియల్ ప్రక్రియ అనేది ఉపరితలంపై పూర్తిగా ఆర్డర్ చేయబడిన సింగిల్ క్రిస్టల్ పొరను పెంచే ప్రక్రియను సూచిస్తుంది. సాధారణంగా చెప్పాలంటే, ఎపిటాక్సియల్ ప్రక్రియ అనేది ఒకే క్రిస్టల్ సబ్‌స్ట్రేట్‌పై అసలు సబ్‌స్ట్రేట్ వలె అదే లాటిస్ ఓరియంటేషన్‌తో క్రిస్టల్ పొరను పెంచడం. ఎపిటాక్సియల్ ప్రక్రియ సెమీకండక్టర్ తయారీలో విస్తృతంగా ఉపయోగించబడుతుంది, అంటే ఇంటిగ్రేటెడ్ సర్క్యూట్ పరిశ్రమలో ఎపిటాక్సియల్ సిలికాన్ పొరలు, ఎంబెడెడ్ సోర్స్ మరియు MOS ట్రాన్సిస్టర్‌ల డ్రెయిన్ ఎపిటాక్సియల్ గ్రోత్, LED సబ్‌స్ట్రేట్‌లపై ఎపిటాక్సియల్ పెరుగుదల మొదలైనవి.
వృద్ధి మూలం యొక్క వివిధ దశల స్థితుల ప్రకారం, ఎపిటాక్సియల్ వృద్ధి పద్ధతులను ఘన దశ ఎపిటాక్సీ, ద్రవ దశ ఎపిటాక్సీ మరియు ఆవిరి దశ ఎపిటాక్సీగా విభజించవచ్చు. ఇంటిగ్రేటెడ్ సర్క్యూట్ తయారీలో, సాధారణంగా ఉపయోగించే ఎపిటాక్సియల్ పద్ధతులు ఘన దశ ఎపిటాక్సీ మరియు ఆవిరి దశ ఎపిటాక్సీ.
ఘన దశ ఎపిటాక్సీ: ఘన మూలాన్ని ఉపయోగించి ఉపరితలంపై ఒకే క్రిస్టల్ పొర పెరుగుదలను సూచిస్తుంది. ఉదాహరణకు, అయాన్ ఇంప్లాంటేషన్ తర్వాత థర్మల్ ఎనియలింగ్ నిజానికి ఒక ఘన దశ ఎపిటాక్సీ ప్రక్రియ. అయాన్ ఇంప్లాంటేషన్ సమయంలో, సిలికాన్ పొర యొక్క సిలికాన్ పరమాణువులు అధిక-శక్తి అమర్చిన అయాన్లచే బాంబు దాడి చేయబడి, వాటి అసలు జాలక స్థానాలను వదిలి, నిరాకారమై, ఉపరితల నిరాకార సిలికాన్ పొరను ఏర్పరుస్తాయి. అధిక-ఉష్ణోగ్రత థర్మల్ ఎనియలింగ్ తర్వాత, నిరాకార అణువులు వాటి జాలక స్థానాలకు తిరిగి వస్తాయి మరియు ఉపరితలం లోపల పరమాణు క్రిస్టల్ ధోరణికి అనుగుణంగా ఉంటాయి.
ఆవిరి దశ ఎపిటాక్సీ యొక్క పెరుగుదల పద్ధతులలో రసాయన ఆవిరి దశ ఎపిటాక్సీ, మాలిక్యులర్ బీమ్ ఎపిటాక్సీ, అటామిక్ లేయర్ ఎపిటాక్సీ మొదలైనవి ఉన్నాయి. ఇంటిగ్రేటెడ్ సర్క్యూట్ తయారీలో, రసాయన ఆవిరి దశ ఎపిటాక్సీ సాధారణంగా ఉపయోగించబడుతుంది. రసాయన ఆవిరి దశ ఎపిటాక్సీ సూత్రం ప్రాథమికంగా రసాయన ఆవిరి నిక్షేపణ వలె ఉంటుంది. రెండూ గ్యాస్ మిక్సింగ్ తర్వాత పొరల ఉపరితలంపై రసాయనికంగా స్పందించడం ద్వారా సన్నని చలనచిత్రాలను జమ చేసే ప్రక్రియలు.
వ్యత్యాసం ఏమిటంటే, రసాయన ఆవిరి దశ ఎపిటాక్సీ ఒకే స్ఫటిక పొరను పెంచుతుంది కాబట్టి, ఇది పరికరాలలోని అశుద్ధ కంటెంట్ మరియు పొర ఉపరితలం యొక్క శుభ్రత కోసం అధిక అవసరాలను కలిగి ఉంటుంది. ప్రారంభ రసాయన ఆవిరి దశ ఎపిటాక్సియల్ సిలికాన్ ప్రక్రియను అధిక ఉష్ణోగ్రత పరిస్థితుల్లో (1000°C కంటే ఎక్కువ) నిర్వహించాలి. ప్రాసెస్ పరికరాల మెరుగుదలతో, ముఖ్యంగా వాక్యూమ్ ఎక్స్ఛేంజ్ చాంబర్ సాంకేతికతను స్వీకరించడంతో, పరికరాల కుహరం మరియు సిలికాన్ పొర యొక్క ఉపరితలం యొక్క శుభ్రత బాగా మెరుగుపడింది మరియు సిలికాన్ ఎపిటాక్సీని తక్కువ ఉష్ణోగ్రత వద్ద (600-700°) నిర్వహించవచ్చు. సి) ఎపిటాక్సియల్ సిలికాన్ పొర ప్రక్రియ అనేది సిలికాన్ పొర యొక్క ఉపరితలంపై సింగిల్ క్రిస్టల్ సిలికాన్ పొరను పెంచడం.
అసలు సిలికాన్ సబ్‌స్ట్రేట్‌తో పోలిస్తే, ఎపిటాక్సియల్ సిలికాన్ పొర అధిక స్వచ్ఛత మరియు తక్కువ లాటిస్ లోపాలను కలిగి ఉంటుంది, తద్వారా సెమీకండక్టర్ తయారీ దిగుబడి మెరుగుపడుతుంది. అదనంగా, సిలికాన్ పొరపై పెరిగిన ఎపిటాక్సియల్ సిలికాన్ పొర యొక్క గ్రోత్ మందం మరియు డోపింగ్ ఏకాగ్రతను సరళంగా రూపొందించవచ్చు, ఇది పరికరం రూపకల్పనకు సౌలభ్యాన్ని తెస్తుంది, సబ్‌స్ట్రేట్ నిరోధకతను తగ్గించడం మరియు సబ్‌స్ట్రేట్ ఐసోలేషన్‌ను పెంచడం వంటివి. ఎంబెడెడ్ సోర్స్-డ్రెయిన్ ఎపిటాక్సియల్ ప్రాసెస్ అనేది అధునాతన లాజిక్ టెక్నాలజీ నోడ్‌లలో విస్తృతంగా ఉపయోగించే సాంకేతికత.
ఇది MOS ట్రాన్సిస్టర్‌ల మూలం మరియు కాలువ ప్రాంతాలలో ఎపిటాక్సియల్‌గా పెరుగుతున్న డోప్డ్ జెర్మేనియం సిలికాన్ లేదా సిలికాన్ ప్రక్రియను సూచిస్తుంది. ఎంబెడెడ్ సోర్స్-డ్రెయిన్ ఎపిటాక్సియల్ ప్రక్రియను పరిచయం చేయడంలో ప్రధాన ప్రయోజనాలు: లాటిస్ అడాప్టేషన్ కారణంగా ఒత్తిడిని కలిగి ఉండే సూడోక్రిస్టలైన్ పొరను పెంచడం, ఛానల్ క్యారియర్ మొబిలిటీని మెరుగుపరచడం; మూలం మరియు కాలువ యొక్క ఇన్-సిటు డోపింగ్ సోర్స్-డ్రెయిన్ జంక్షన్ యొక్క పరాన్నజీవి నిరోధకతను తగ్గిస్తుంది మరియు అధిక-శక్తి అయాన్ ఇంప్లాంటేషన్ యొక్క లోపాలను తగ్గిస్తుంది.
3. సన్నని చలనచిత్ర వృద్ధి పరికరాలు
3.1 వాక్యూమ్ బాష్పీభవన పరికరాలు
వాక్యూమ్ బాష్పీభవనం అనేది వాక్యూమ్ చాంబర్‌లో ఘన పదార్థాలను వేడి చేయడం ద్వారా వాటిని ఆవిరి చేయడం, ఆవిరి చేయడం లేదా ఉత్కృష్టంగా మార్చడం, ఆపై ఒక నిర్దిష్ట ఉష్ణోగ్రత వద్ద ఒక ఉపరితల పదార్థం యొక్క ఉపరితలంపై ఘనీభవించడం మరియు జమ చేయడం వంటి పూత పద్ధతి.
సాధారణంగా ఇది వాక్యూమ్ సిస్టమ్, బాష్పీభవన వ్యవస్థ మరియు తాపన వ్యవస్థ అనే మూడు భాగాలను కలిగి ఉంటుంది. వాక్యూమ్ వ్యవస్థలో వాక్యూమ్ పైపులు మరియు వాక్యూమ్ పంపులు ఉంటాయి మరియు బాష్పీభవనానికి అర్హత కలిగిన వాక్యూమ్ వాతావరణాన్ని అందించడం దీని ప్రధాన విధి. బాష్పీభవన వ్యవస్థలో బాష్పీభవన పట్టిక, తాపన భాగం మరియు ఉష్ణోగ్రత కొలత భాగం ఉంటాయి.
బాష్పీభవనం చేయవలసిన లక్ష్యం పదార్థం (Ag, Al, మొదలైనవి) బాష్పీభవన పట్టికలో ఉంచబడుతుంది; తాపన మరియు ఉష్ణోగ్రత కొలత భాగం అనేది మృదువైన బాష్పీభవనాన్ని నిర్ధారించడానికి బాష్పీభవన ఉష్ణోగ్రతను నియంత్రించడానికి ఉపయోగించే క్లోజ్డ్-లూప్ వ్యవస్థ. తాపన వ్యవస్థలో పొర దశ మరియు తాపన భాగం ఉంటాయి. సన్నని చలనచిత్రం ఆవిరైపోవాల్సిన ఉపరితలాన్ని ఉంచడానికి పొర దశ ఉపయోగించబడుతుంది మరియు హీటింగ్ కాంపోనెంట్ సబ్‌స్ట్రేట్ హీటింగ్ మరియు ఉష్ణోగ్రత కొలత ఫీడ్‌బ్యాక్ నియంత్రణను గ్రహించడానికి ఉపయోగించబడుతుంది.
వాక్యూమ్ బాష్పీభవన ప్రక్రియలో వాక్యూమ్ పర్యావరణం చాలా ముఖ్యమైన పరిస్థితి, ఇది బాష్పీభవన రేటు మరియు చిత్రం యొక్క నాణ్యతకు సంబంధించినది. వాక్యూమ్ డిగ్రీ అవసరాలను తీర్చకపోతే, ఆవిరి చేయబడిన అణువులు లేదా అణువులు అవశేష వాయువు అణువులతో తరచుగా ఢీకొంటాయి, వాటి సగటు స్వేచ్ఛా మార్గాన్ని చిన్నవిగా చేస్తాయి మరియు అణువులు లేదా అణువులు తీవ్రంగా చెదరగొట్టబడతాయి, తద్వారా కదలిక దిశను మార్చడం మరియు చలనచిత్రాన్ని తగ్గించడం. నిర్మాణం రేటు.
అదనంగా, అవశేష అశుద్ధ వాయువు అణువుల ఉనికి కారణంగా, డిపాజిటెడ్ ఫిల్మ్ తీవ్రంగా కలుషితమైనది మరియు నాణ్యత లేనిది, ప్రత్యేకించి ఛాంబర్ యొక్క ఒత్తిడి పెరుగుదల రేటు ప్రమాణానికి అనుగుణంగా లేనప్పుడు మరియు లీకేజీ ఉన్నప్పుడు, గాలి వాక్యూమ్ చాంబర్‌లోకి లీక్ అవుతుంది. , ఇది సినిమా నాణ్యతపై తీవ్ర ప్రభావం చూపుతుంది.
వాక్యూమ్ బాష్పీభవన పరికరాల నిర్మాణ లక్షణాలు పెద్ద-పరిమాణ ఉపరితలాలపై పూత యొక్క ఏకరూపత పేలవంగా ఉందని నిర్ణయిస్తాయి. దాని ఏకరూపతను మెరుగుపరచడానికి, సోర్స్-సబ్‌స్ట్రేట్ దూరాన్ని పెంచడం మరియు సబ్‌స్ట్రేట్‌ను తిప్పడం అనే పద్ధతి సాధారణంగా అవలంబించబడుతుంది, అయితే సోర్స్-సబ్‌స్ట్రేట్ దూరాన్ని పెంచడం అనేది ఫిల్మ్ వృద్ధి రేటు మరియు స్వచ్ఛతను త్యాగం చేస్తుంది. అదే సమయంలో, వాక్యూమ్ స్పేస్ పెరుగుదల కారణంగా, ఆవిరైన పదార్థం యొక్క వినియోగ రేటు తగ్గుతుంది.
3.2 DC భౌతిక ఆవిరి నిక్షేపణ పరికరాలు
డైరెక్ట్ కరెంట్ ఫిజికల్ ఆవిరి నిక్షేపణ (DCPVD)ని కాథోడ్ స్పుట్టరింగ్ లేదా వాక్యూమ్ DC టూ-స్టేజ్ స్పుట్టరింగ్ అని కూడా అంటారు. వాక్యూమ్ DC స్పుట్టరింగ్ యొక్క లక్ష్య పదార్థం కాథోడ్‌గా ఉపయోగించబడుతుంది మరియు సబ్‌స్ట్రేట్ యానోడ్‌గా ఉపయోగించబడుతుంది. వాక్యూమ్ స్పుట్టరింగ్ ప్రక్రియ వాయువును అయనీకరణం చేయడం ద్వారా ప్లాస్మాను ఏర్పరుస్తుంది.
ప్లాస్మాలోని చార్జ్డ్ కణాలు కొంత మొత్తంలో శక్తిని పొందేందుకు విద్యుత్ క్షేత్రంలో వేగవంతం చేయబడతాయి. తగినంత శక్తి కలిగిన కణాలు లక్ష్య పదార్థం యొక్క ఉపరితలంపై బాంబు దాడి చేస్తాయి, తద్వారా లక్ష్య పరమాణువులు చిమ్ముతాయి; నిర్దిష్ట గతిశక్తితో చిమ్మిన పరమాణువులు ఉపరితల ఉపరితలంపై సన్నని పొరను ఏర్పరచడానికి ఉపరితలం వైపు కదులుతాయి. స్పుట్టరింగ్ కోసం ఉపయోగించే వాయువు సాధారణంగా ఆర్గాన్ (Ar) వంటి అరుదైన వాయువు, కాబట్టి స్పుట్టరింగ్ ద్వారా ఏర్పడిన చలనచిత్రం కలుషితం కాదు; అదనంగా, ఆర్గాన్ యొక్క పరమాణు వ్యాసార్థం స్పుట్టరింగ్ కోసం మరింత అనుకూలంగా ఉంటుంది.
స్పుట్టరింగ్ కణాల పరిమాణం తప్పనిసరిగా చిందరవందర చేయాల్సిన లక్ష్య పరమాణువుల పరిమాణానికి దగ్గరగా ఉండాలి. కణాలు చాలా పెద్దవి లేదా చాలా చిన్నవి అయితే, ప్రభావవంతమైన స్పుట్టరింగ్ ఏర్పడదు. అణువు యొక్క పరిమాణ కారకంతో పాటు, అణువు యొక్క ద్రవ్యరాశి కారకం కూడా స్పుట్టరింగ్ నాణ్యతను ప్రభావితం చేస్తుంది. స్పుట్టరింగ్ కణ మూలం చాలా తేలికగా ఉంటే, లక్ష్య పరమాణువులు చిందరవందరగా ఉండవు; స్పుట్టరింగ్ కణాలు చాలా భారీగా ఉంటే, లక్ష్యం "వంగి" ఉంటుంది మరియు లక్ష్యం చిమ్మదు.
DCPVDలో ఉపయోగించే లక్ష్య పదార్థం తప్పనిసరిగా కండక్టర్ అయి ఉండాలి. ఎందుకంటే ప్రాసెస్ గ్యాస్‌లోని ఆర్గాన్ అయాన్లు లక్ష్య పదార్థంపై బాంబు దాడి చేసినప్పుడు, అవి లక్ష్య పదార్థం యొక్క ఉపరితలంపై ఉన్న ఎలక్ట్రాన్‌లతో మళ్లీ కలిసిపోతాయి. లక్ష్య పదార్థం లోహం వంటి కండక్టర్ అయినప్పుడు, ఈ రీకాంబినేషన్ ద్వారా వినియోగించబడే ఎలక్ట్రాన్లు విద్యుత్ సరఫరా ద్వారా మరింత సులభంగా భర్తీ చేయబడతాయి మరియు లక్ష్య పదార్థంలోని ఇతర భాగాలలో విద్యుత్ ప్రసరణ ద్వారా ఉచిత ఎలక్ట్రాన్లు ఉంటాయి, తద్వారా లక్ష్య పదార్థం యొక్క ఉపరితలం ఒక మొత్తం ప్రతికూలంగా ఛార్జ్ చేయబడుతుంది మరియు స్పుట్టరింగ్ నిర్వహించబడుతుంది.
దీనికి విరుద్ధంగా, లక్ష్య పదార్థం ఒక అవాహకం అయితే, లక్ష్య పదార్థం యొక్క ఉపరితలంపై ఉన్న ఎలక్ట్రాన్లు తిరిగి కలపబడిన తర్వాత, లక్ష్య పదార్థంలోని ఇతర భాగాలలో ఉచిత ఎలక్ట్రాన్లు విద్యుత్ ప్రసరణ ద్వారా భర్తీ చేయబడవు మరియు సానుకూల చార్జీలు కూడా పేరుకుపోతాయి. లక్ష్య పదార్థం యొక్క ఉపరితలం, లక్ష్య పదార్థ సంభావ్యత పెరగడానికి కారణమవుతుంది మరియు లక్ష్య పదార్థం యొక్క ప్రతికూల ఛార్జ్ అది అదృశ్యమయ్యే వరకు బలహీనపడుతుంది, చివరికి ఇది ముగింపుకు దారితీస్తుంది చిమ్మటము.
అందువల్ల, ఇన్సులేటింగ్ పదార్థాలను కూడా స్పుట్టరింగ్ కోసం ఉపయోగించుకునేలా చేయడానికి, మరొక స్పుట్టరింగ్ పద్ధతిని కనుగొనడం అవసరం. రేడియో ఫ్రీక్వెన్సీ స్పుట్టరింగ్ అనేది వాహక మరియు నాన్-కండక్టివ్ లక్ష్యాలకు అనువైన స్పుట్టరింగ్ పద్ధతి.
DCPVD యొక్క మరొక ప్రతికూలత ఏమిటంటే, జ్వలన వోల్టేజ్ ఎక్కువగా ఉంటుంది మరియు సబ్‌స్ట్రేట్‌పై ఎలక్ట్రాన్ బాంబర్‌మెంట్ బలంగా ఉంటుంది. ఈ సమస్యను పరిష్కరించడానికి సమర్థవంతమైన మార్గం మాగ్నెట్రాన్ స్పుట్టరింగ్‌ను ఉపయోగించడం, కాబట్టి మాగ్నెట్రాన్ స్పుట్టరింగ్ అనేది ఇంటిగ్రేటెడ్ సర్క్యూట్ల రంగంలో ఆచరణాత్మక విలువను కలిగి ఉంటుంది.
3.3 RF భౌతిక ఆవిరి నిక్షేపణ సామగ్రి
రేడియో ఫ్రీక్వెన్సీ ఫిజికల్ ఆవిరి నిక్షేపణ (RFPVD) రేడియో ఫ్రీక్వెన్సీ శక్తిని ఉత్తేజిత మూలంగా ఉపయోగిస్తుంది మరియు ఇది వివిధ రకాల మెటల్ మరియు నాన్-మెటల్ మెటీరియల్‌లకు అనువైన PVD పద్ధతి.
RFPVDలో ఉపయోగించే RF విద్యుత్ సరఫరా యొక్క సాధారణ ఫ్రీక్వెన్సీలు 13.56MHz, 20MHz మరియు 60MHz. RF విద్యుత్ సరఫరా యొక్క సానుకూల మరియు ప్రతికూల చక్రాలు ప్రత్యామ్నాయంగా కనిపిస్తాయి. PVD లక్ష్యం సానుకూల అర్ధ చక్రంలో ఉన్నప్పుడు, లక్ష్య ఉపరితలం సానుకూల సంభావ్యతలో ఉన్నందున, ప్రక్రియ వాతావరణంలోని ఎలక్ట్రాన్లు దాని ఉపరితలంపై పేరుకుపోయిన ధనాత్మక చార్జ్‌ను తటస్తం చేయడానికి లక్ష్య ఉపరితలంపైకి ప్రవహిస్తాయి మరియు ఎలక్ట్రాన్‌లను కూడబెట్టుకోవడం కూడా కొనసాగుతుంది, దాని ఉపరితలం ప్రతికూలంగా పక్షపాతంగా చేయడం; స్పుట్టరింగ్ లక్ష్యం ప్రతికూల అర్ధ చక్రంలో ఉన్నప్పుడు, సానుకూల అయాన్లు లక్ష్యం వైపు కదులుతాయి మరియు లక్ష్య ఉపరితలంపై పాక్షికంగా తటస్థీకరించబడతాయి.
అత్యంత క్లిష్టమైన విషయం ఏమిటంటే, RF విద్యుత్ క్షేత్రంలో ఎలక్ట్రాన్ల కదలిక వేగం సానుకూల అయాన్ల కంటే చాలా వేగంగా ఉంటుంది, అయితే సానుకూల మరియు ప్రతికూల సగం చక్రాల సమయం ఒకేలా ఉంటుంది, కాబట్టి పూర్తి చక్రం తర్వాత, లక్ష్య ఉపరితలం ఉంటుంది "నెట్" ప్రతికూలంగా ఛార్జ్ చేయబడింది. అందువల్ల, మొదటి కొన్ని చక్రాలలో, లక్ష్య ఉపరితలం యొక్క ప్రతికూల ఛార్జ్ పెరుగుతున్న ధోరణిని చూపుతుంది; తరువాత, లక్ష్య ఉపరితలం స్థిరమైన ప్రతికూల సంభావ్యతను చేరుకుంటుంది; ఆ తరువాత, లక్ష్యం యొక్క ప్రతికూల ఛార్జ్ ఎలక్ట్రాన్లపై వికర్షక ప్రభావాన్ని కలిగి ఉంటుంది కాబట్టి, లక్ష్య ఎలక్ట్రోడ్ ద్వారా స్వీకరించబడిన సానుకూల మరియు ప్రతికూల చార్జ్‌ల మొత్తం సమతుల్యతను కలిగి ఉంటుంది మరియు లక్ష్యం స్థిరమైన ప్రతికూల చార్జ్‌ను అందిస్తుంది.
పై ప్రక్రియ నుండి, ప్రతికూల వోల్టేజ్ ఏర్పడే ప్రక్రియకు లక్ష్య పదార్థం యొక్క లక్షణాలతో ఎటువంటి సంబంధం లేదని చూడవచ్చు, కాబట్టి RFPVD పద్ధతి ఇన్సులేటింగ్ లక్ష్యాలను చెదరగొట్టే సమస్యను పరిష్కరించడమే కాకుండా, బాగా అనుకూలంగా ఉంటుంది. సంప్రదాయ మెటల్ కండక్టర్ లక్ష్యాలతో.
3.4 మాగ్నెట్రాన్ స్పుట్టరింగ్ పరికరాలు
మాగ్నెట్రాన్ స్పుట్టరింగ్ అనేది లక్ష్యం వెనుక భాగంలో అయస్కాంతాలను జోడించే PVD పద్ధతి. జోడించిన అయస్కాంతాలు మరియు DC విద్యుత్ సరఫరా (లేదా AC విద్యుత్ సరఫరా) వ్యవస్థ మాగ్నెట్రాన్ స్పుట్టరింగ్ మూలాన్ని ఏర్పరుస్తాయి. ఛాంబర్‌లో ఇంటరాక్టివ్ విద్యుదయస్కాంత క్షేత్రాన్ని రూపొందించడానికి, గది లోపల ప్లాస్మాలోని ఎలక్ట్రాన్ల కదలిక పరిధిని సంగ్రహించడానికి మరియు పరిమితం చేయడానికి, ఎలక్ట్రాన్ల కదలిక మార్గాన్ని విస్తరించడానికి మరియు తద్వారా ప్లాస్మా యొక్క ఏకాగ్రతను పెంచడానికి మరియు చివరికి ఎక్కువ సాధించడానికి స్పుట్టరింగ్ మూలం ఉపయోగించబడుతుంది. నిక్షేపణ.
అదనంగా, లక్ష్యం యొక్క ఉపరితలం దగ్గర ఎక్కువ ఎలక్ట్రాన్లు కట్టుబడి ఉన్నందున, ఎలక్ట్రాన్ల ద్వారా ఉపరితలంపై బాంబు దాడి తగ్గుతుంది మరియు ఉపరితల ఉష్ణోగ్రత తగ్గుతుంది. ఫ్లాట్-ప్లేట్ DCPVD సాంకేతికతతో పోలిస్తే, మాగ్నెట్రాన్ భౌతిక ఆవిరి నిక్షేపణ సాంకేతికత యొక్క అత్యంత స్పష్టమైన లక్షణాలలో ఒకటి జ్వలన ఉత్సర్గ వోల్టేజ్ తక్కువగా మరియు మరింత స్థిరంగా ఉంటుంది.
దాని అధిక ప్లాస్మా సాంద్రత మరియు పెద్ద స్పుట్టరింగ్ దిగుబడి కారణంగా, ఇది అద్భుతమైన నిక్షేపణ సామర్థ్యాన్ని, పెద్ద పరిమాణ పరిధిలో నిక్షేపణ మందం నియంత్రణ, ఖచ్చితమైన కూర్పు నియంత్రణ మరియు తక్కువ జ్వలన వోల్టేజ్‌ను సాధించగలదు. కాబట్టి, ప్రస్తుత మెటల్ ఫిల్మ్ PVDలో మాగ్నెట్రాన్ స్పుట్టరింగ్ ఆధిపత్య స్థానంలో ఉంది. సరళమైన మాగ్నెట్రాన్ స్పుట్టరింగ్ మూల రూపకల్పన ఏమిటంటే, లక్ష్య ఉపరితలంపై స్థానిక ప్రాంతంలో లక్ష్య ఉపరితలానికి సమాంతరంగా అయస్కాంత క్షేత్రాన్ని రూపొందించడానికి ఫ్లాట్ టార్గెట్ వెనుక (వాక్యూమ్ సిస్టమ్ వెలుపల) అయస్కాంతాల సమూహాన్ని ఉంచడం.
శాశ్వత అయస్కాంతాన్ని ఉంచినట్లయితే, దాని అయస్కాంత క్షేత్రం సాపేక్షంగా స్థిరంగా ఉంటుంది, దీని ఫలితంగా చాంబర్‌లోని లక్ష్య ఉపరితలంపై సాపేక్షంగా స్థిరమైన అయస్కాంత క్షేత్రం పంపిణీ చేయబడుతుంది. లక్ష్యం యొక్క నిర్దిష్ట ప్రాంతాలలో పదార్థాలు మాత్రమే చిందరవందరగా ఉంటాయి, లక్ష్య వినియోగ రేటు తక్కువగా ఉంటుంది మరియు సిద్ధం చేయబడిన చిత్రం యొక్క ఏకరూపత తక్కువగా ఉంటుంది.
చిందరవందరగా ఉన్న లోహం లేదా ఇతర పదార్థ కణాలు లక్ష్య ఉపరితలంపై తిరిగి నిక్షిప్తం చేయబడే ఒక నిర్దిష్ట సంభావ్యత ఉంది, తద్వారా కణాలుగా కలిసిపోయి లోప కాలుష్యం ఏర్పడుతుంది. అందువల్ల, కమర్షియల్ మాగ్నెట్రాన్ స్పుట్టరింగ్ మూలాలు ఎక్కువగా ఫిల్మ్ యూనిఫామిటీ, టార్గెట్ యుటిలైజేషన్ రేట్ మరియు పూర్తి టార్గెట్ స్పుట్టరింగ్‌ని మెరుగుపరచడానికి తిరిగే మాగ్నెట్ డిజైన్‌ను ఉపయోగిస్తాయి.
ఈ మూడు అంశాలను సమతుల్యం చేసుకోవడం చాలా ముఖ్యం. బ్యాలెన్స్ సరిగ్గా నిర్వహించబడకపోతే, ఇది మంచి చలన చిత్ర ఏకరూపతకు దారితీయవచ్చు, అయితే లక్ష్య వినియోగ రేటు (లక్ష్యం జీవితాన్ని తగ్గించడం), లేదా పూర్తి లక్ష్య స్పుట్టరింగ్ లేదా పూర్తి లక్ష్య తుప్పును సాధించడంలో విఫలమవుతుంది, ఇది చిందరవందర చేసే సమయంలో కణాల సమస్యలను కలిగిస్తుంది. ప్రక్రియ.
మాగ్నెట్రాన్ PVD సాంకేతికతలో, భ్రమణ అయస్కాంత కదలిక మెకానిజం, లక్ష్య ఆకృతి, లక్ష్య శీతలీకరణ వ్యవస్థ మరియు మాగ్నెట్రాన్ స్పుట్టరింగ్ మూలం, అలాగే పొర శోషణ మరియు ఉష్ణోగ్రత నియంత్రణ వంటి పొరను మోసే బేస్ యొక్క ఫంక్షనల్ కాన్ఫిగరేషన్‌ను పరిగణనలోకి తీసుకోవడం అవసరం. PVD ప్రక్రియలో, పొర యొక్క ఉష్ణోగ్రత అవసరమైన క్రిస్టల్ నిర్మాణం, ధాన్యం పరిమాణం మరియు ధోరణి, అలాగే పనితీరు యొక్క స్థిరత్వాన్ని పొందేందుకు నియంత్రించబడుతుంది.
పొర వెనుక మరియు బేస్ ఉపరితలం మధ్య ఉష్ణ వాహకానికి ఒక నిర్దిష్ట పీడనం అవసరం కాబట్టి, సాధారణంగా అనేక టోర్‌ల క్రమంలో, మరియు ఛాంబర్ యొక్క పని ఒత్తిడి సాధారణంగా అనేక mTorr క్రమంలో ఉంటుంది, వెనుకవైపు ఒత్తిడి పొర యొక్క ఎగువ ఉపరితలంపై ఒత్తిడి కంటే పొర చాలా ఎక్కువగా ఉంటుంది, కాబట్టి పొరను ఉంచడానికి మరియు పరిమితం చేయడానికి మెకానికల్ చక్ లేదా ఎలెక్ట్రోస్టాటిక్ చక్ అవసరం.
మెకానికల్ చక్ ఈ పనితీరును సాధించడానికి దాని స్వంత బరువు మరియు పొర యొక్క అంచుపై ఆధారపడుతుంది. ఇది సాధారణ నిర్మాణం మరియు పొర యొక్క పదార్థానికి సున్నితత్వం యొక్క ప్రయోజనాలను కలిగి ఉన్నప్పటికీ, పొర యొక్క అంచు ప్రభావం స్పష్టంగా ఉంటుంది, ఇది కణాల కఠినమైన నియంత్రణకు అనుకూలమైనది కాదు. అందువల్ల, IC తయారీ ప్రక్రియలో ఇది క్రమంగా ఎలెక్ట్రోస్టాటిక్ చక్ ద్వారా భర్తీ చేయబడింది.
ఉష్ణోగ్రతకు ప్రత్యేకించి సున్నితంగా లేని ప్రక్రియల కోసం, నాన్-అడ్సోర్ప్షన్, నాన్-ఎడ్జ్ కాంటాక్ట్ షెల్వింగ్ పద్ధతి (పొర యొక్క ఎగువ మరియు దిగువ ఉపరితలాల మధ్య ఒత్తిడి వ్యత్యాసం లేదు) కూడా ఉపయోగించవచ్చు. PVD ప్రక్రియలో, ఛాంబర్ లైనింగ్ మరియు ప్లాస్మాతో సంబంధం ఉన్న భాగాల ఉపరితలం నిక్షిప్తం చేయబడతాయి మరియు కవర్ చేయబడతాయి. డిపాజిటెడ్ ఫిల్మ్ మందం పరిమితిని మించిపోయినప్పుడు, ఫిల్మ్ పగుళ్లు మరియు పీల్ ఆఫ్ అవుతుంది, దీని వలన కణ సమస్యలు ఏర్పడతాయి.
అందువల్ల, లైనింగ్ వంటి భాగాల ఉపరితల చికిత్స ఈ పరిమితిని విస్తరించడానికి కీలకం. ఉపరితల ఇసుక బ్లాస్టింగ్ మరియు అల్యూమినియం స్ప్రేయింగ్ అనేది సాధారణంగా ఉపయోగించే రెండు పద్ధతులు, ఫిల్మ్ మరియు లైనింగ్ ఉపరితలం మధ్య బంధాన్ని బలోపేతం చేయడానికి ఉపరితల కరుకుదనాన్ని పెంచడం దీని ఉద్దేశ్యం.
3.5 అయనీకరణ భౌతిక ఆవిరి నిక్షేపణ సామగ్రి
మైక్రోఎలక్ట్రానిక్స్ టెక్నాలజీ యొక్క నిరంతర అభివృద్ధితో, ఫీచర్ పరిమాణాలు చిన్నవిగా మరియు చిన్నవిగా మారుతున్నాయి. PVD సాంకేతికత కణాల నిక్షేపణ దిశను నియంత్రించలేనందున, అధిక కారక నిష్పత్తులతో రంధ్రాలు మరియు ఇరుకైన ఛానెల్‌ల ద్వారా ప్రవేశించే PVD సామర్థ్యం పరిమితంగా ఉంది, సాంప్రదాయ PVD సాంకేతికత యొక్క విస్తరించిన అప్లికేషన్‌ను మరింత సవాలు చేస్తుంది. PVD ప్రక్రియలో, రంధ్ర గాడి యొక్క కారక నిష్పత్తి పెరిగేకొద్దీ, దిగువన కవరేజ్ తగ్గుతుంది, ఎగువ మూలలో ఈవ్స్ లాంటి ఓవర్‌హాంగింగ్ స్ట్రక్చర్‌ను ఏర్పరుస్తుంది మరియు దిగువ మూలలో బలహీనమైన కవరేజీని ఏర్పరుస్తుంది.
ఈ సమస్యను పరిష్కరించడానికి అయోనైజ్డ్ ఫిజికల్ ఆవిరి నిక్షేపణ సాంకేతికత అభివృద్ధి చేయబడింది. ఇది మొదట వివిధ మార్గాల్లో లక్ష్యం నుండి చిమ్మే లోహపు పరమాణువులను ప్లాస్మాటైజ్ చేస్తుంది, ఆపై పొరపై లోడ్ చేయబడిన బయాస్ వోల్టేజ్‌ను సర్దుబాటు చేస్తుంది మరియు మెటల్ అయాన్ల దిశ మరియు శక్తిని నియంత్రించడానికి ఒక సన్నని చలనచిత్రాన్ని సిద్ధం చేయడానికి స్థిరమైన డైరెక్షనల్ మెటల్ అయాన్ ప్రవాహాన్ని పొందేందుకు, తద్వారా మెరుగుపడుతుంది. రంధ్రాలు మరియు ఇరుకైన ఛానెల్‌ల ద్వారా అధిక కారక నిష్పత్తి యొక్క దశల దిగువ కవరేజ్.
అయనీకరణం చేయబడిన మెటల్ ప్లాస్మా సాంకేతికత యొక్క విలక్షణమైన లక్షణం ఛాంబర్‌లో రేడియో ఫ్రీక్వెన్సీ కాయిల్‌ను జోడించడం. ప్రక్రియ సమయంలో, చాంబర్ యొక్క పని ఒత్తిడి సాపేక్షంగా అధిక స్థితిలో నిర్వహించబడుతుంది (సాధారణ పని ఒత్తిడి కంటే 5 నుండి 10 రెట్లు). PVD సమయంలో, రేడియో ఫ్రీక్వెన్సీ కాయిల్ రెండవ ప్లాస్మా ప్రాంతాన్ని ఉత్పత్తి చేయడానికి ఉపయోగించబడుతుంది, దీనిలో రేడియో ఫ్రీక్వెన్సీ శక్తి మరియు వాయువు పీడనం పెరుగుదలతో ఆర్గాన్ ప్లాస్మా సాంద్రత పెరుగుతుంది. లక్ష్యం నుండి చిమ్మిన లోహ పరమాణువులు ఈ ప్రాంతం గుండా వెళ్ళినప్పుడు, అవి అధిక సాంద్రత కలిగిన ఆర్గాన్ ప్లాస్మాతో సంకర్షణ చెంది లోహ అయాన్లను ఏర్పరుస్తాయి.
పొర క్యారియర్ వద్ద RF మూలాన్ని వర్తింపజేయడం (ఎలక్ట్రోస్టాటిక్ చక్ వంటివి) పొరపై ప్రతికూల పక్షపాతాన్ని పెంచడం ద్వారా రంధ్ర గాడి దిగువకు మెటల్ పాజిటివ్ అయాన్లను ఆకర్షించవచ్చు. పొర ఉపరితలానికి లంబంగా ఉండే ఈ డైరెక్షనల్ మెటల్ అయాన్ ప్రవాహం అధిక కారక నిష్పత్తి రంధ్రాలు మరియు ఇరుకైన ఛానెల్‌ల అడుగు దిగువన కవరేజీని మెరుగుపరుస్తుంది.
పొరకు వర్తించే ప్రతికూల పక్షపాతం పొర ఉపరితలంపై (రివర్స్ స్పుట్టరింగ్) బాంబు పేల్చడానికి కూడా కారణమవుతుంది, ఇది రంధ్ర గాడి నోటి యొక్క ఓవర్‌హాంగింగ్ నిర్మాణాన్ని బలహీనపరుస్తుంది మరియు రంధ్రం దిగువన మూలల్లోని సైడ్‌వాల్‌లపై దిగువన నిక్షిప్తం చేయబడిన ఫిల్మ్‌ను చిమ్ముతుంది. గాడి, తద్వారా మూలల వద్ద స్టెప్ కవరేజీని పెంచుతుంది.
3.6 వాతావరణ పీడన రసాయన ఆవిరి నిక్షేపణ సామగ్రి
వాతావరణ పీడన రసాయన ఆవిరి నిక్షేపణ (APCVD) పరికరాలు వాతావరణ పీడనానికి దగ్గరగా ఉండే ఒత్తిడితో వాతావరణంలో వేడిచేసిన ఘన ఉపరితలం యొక్క ఉపరితలంపై స్థిరమైన వేగంతో వాయు ప్రతిచర్య మూలాన్ని స్ప్రే చేసే పరికరాన్ని సూచిస్తుంది, దీని వలన ప్రతిచర్య మూలం రసాయనికంగా ప్రతిస్పందిస్తుంది. ఉపరితల ఉపరితలం, మరియు ప్రతిచర్య ఉత్పత్తి ఒక సన్నని చలనచిత్రాన్ని రూపొందించడానికి ఉపరితల ఉపరితలంపై జమ చేయబడుతుంది.
APCVD పరికరాలు ప్రారంభ CVD పరికరాలు మరియు ఇప్పటికీ పారిశ్రామిక ఉత్పత్తి మరియు శాస్త్రీయ పరిశోధనలో విస్తృతంగా ఉపయోగించబడుతున్నాయి. సింగిల్ క్రిస్టల్ సిలికాన్, పాలీక్రిస్టలైన్ సిలికాన్, సిలికాన్ డయాక్సైడ్, జింక్ ఆక్సైడ్, టైటానియం డయాక్సైడ్, ఫాస్ఫోసిలికేట్ గ్లాస్ మరియు బోరోఫాస్ఫోసిలికేట్ గ్లాస్ వంటి సన్నని ఫిల్మ్‌లను సిద్ధం చేయడానికి APCVD పరికరాలను ఉపయోగించవచ్చు.
3.7 తక్కువ పీడన రసాయన ఆవిరి నిక్షేపణ సామగ్రి
తక్కువ-పీడన రసాయన ఆవిరి నిక్షేపణ (LPCVD) పరికరాలు వేడిచేసిన (350-1100 ° C) మరియు తక్కువ పీడన (10-100mTorr) వాతావరణంలో ఘన ఉపరితలంపై రసాయనికంగా స్పందించడానికి వాయు ముడి పదార్థాలను ఉపయోగించే పరికరాలను సూచిస్తాయి మరియు రియాక్టెంట్లు ఒక సన్నని పొరను ఏర్పరచడానికి ఉపరితల ఉపరితలంపై జమ చేయబడతాయి. సన్నని ఫిల్మ్‌ల నాణ్యతను మెరుగుపరచడానికి, ఫిల్మ్ మందం మరియు రెసిస్టివిటీ వంటి లక్షణ పారామితుల పంపిణీ ఏకరూపతను మెరుగుపరచడానికి మరియు ఉత్పత్తి సామర్థ్యాన్ని మెరుగుపరచడానికి APCVD ఆధారంగా LPCVD పరికరాలు అభివృద్ధి చేయబడ్డాయి.
దీని ప్రధాన లక్షణం ఏమిటంటే, అల్ప పీడన ఉష్ణ క్షేత్ర వాతావరణంలో, ప్రక్రియ వాయువు పొర ఉపరితల ఉపరితలంపై రసాయనికంగా చర్య జరుపుతుంది మరియు ప్రతిచర్య ఉత్పత్తులు ఉపరితల ఉపరితలంపై జమ చేయబడి సన్నని పొరను ఏర్పరుస్తాయి. LPCVD పరికరాలు అధిక-నాణ్యత సన్నని ఫిల్మ్‌ల తయారీలో ప్రయోజనాలను కలిగి ఉన్నాయి మరియు సిలికాన్ ఆక్సైడ్, సిలికాన్ నైట్రైడ్, పాలీసిలికాన్, సిలికాన్ కార్బైడ్, గాలియం నైట్రైడ్ మరియు గ్రాఫేన్ వంటి సన్నని ఫిల్మ్‌లను సిద్ధం చేయడానికి ఉపయోగించవచ్చు.
APCVDతో పోలిస్తే, LPCVD పరికరాల అల్ప పీడన ప్రతిచర్య వాతావరణం ప్రతిచర్య గదిలో వాయువు యొక్క సగటు ఉచిత మార్గం మరియు వ్యాప్తి గుణకాన్ని పెంచుతుంది.
రియాక్షన్ ఛాంబర్‌లోని రియాక్షన్ గ్యాస్ మరియు క్యారియర్ గ్యాస్ అణువులు తక్కువ సమయంలో సమానంగా పంపిణీ చేయబడతాయి, తద్వారా ఫిల్మ్ మందం, రెసిస్టివిటీ ఏకరూపత మరియు ఫిల్మ్ యొక్క స్టెప్ కవరేజీ యొక్క ఏకరూపతను బాగా మెరుగుపరుస్తుంది మరియు ప్రతిచర్య వాయువు వినియోగం కూడా తక్కువగా ఉంటుంది. అదనంగా, అల్ప పీడన వాతావరణం కూడా గ్యాస్ పదార్ధాల ప్రసార వేగాన్ని వేగవంతం చేస్తుంది. సబ్‌స్ట్రేట్ నుండి వ్యాపించే మలినాలను మరియు ప్రతిచర్య ఉప-ఉత్పత్తులను రియాక్షన్ జోన్ నుండి త్వరగా సరిహద్దు పొర ద్వారా బయటకు తీయవచ్చు మరియు ప్రతిచర్య వాయువు త్వరగా సరిహద్దు పొర గుండా వెళ్లి ప్రతిచర్య కోసం ఉపరితల ఉపరితలాన్ని చేరుకుంటుంది, తద్వారా స్వీయ-డోపింగ్‌ను సమర్థవంతంగా అణిచివేస్తుంది. నిటారుగా ఉండే పరివర్తన మండలాలతో అధిక-నాణ్యత చలనచిత్రాలు మరియు ఉత్పత్తి సామర్థ్యాన్ని కూడా మెరుగుపరుస్తాయి.
3.8 ప్లాస్మా మెరుగైన రసాయన ఆవిరి నిక్షేపణ సామగ్రి
ప్లాస్మా మెరుగుపరచబడిన రసాయన ఆవిరి నిక్షేపణ (PECVD) అనేది విస్తృతంగా ఉపయోగించే tహిన్ ఫిల్మ్ డిపాజిషన్ టెక్నాలజీ. ప్లాస్మా ప్రక్రియలో, వాయు పూర్వగామి ప్లాస్మా చర్యలో అయనీకరణం చేయబడి ఉత్తేజిత క్రియాశీల సమూహాలను ఏర్పరుస్తుంది, ఇది ఉపరితల ఉపరితలం వరకు వ్యాపించి, ఫిల్మ్ పెరుగుదలను పూర్తి చేయడానికి రసాయన ప్రతిచర్యలకు లోనవుతుంది.
ప్లాస్మా ఉత్పత్తి యొక్క ఫ్రీక్వెన్సీ ప్రకారం, PECVDలో ఉపయోగించే ప్లాస్మాను రెండు రకాలుగా విభజించవచ్చు: రేడియో ఫ్రీక్వెన్సీ ప్లాస్మా (RF ప్లాస్మా) మరియు మైక్రోవేవ్ ప్లాస్మా (మైక్రోవేవ్ ప్లాస్మా). ప్రస్తుతం, పరిశ్రమలో ఉపయోగించే రేడియో ఫ్రీక్వెన్సీ సాధారణంగా 13.56MHz.
రేడియో ఫ్రీక్వెన్సీ ప్లాస్మా పరిచయం సాధారణంగా రెండు రకాలుగా విభజించబడింది: కెపాసిటివ్ కప్లింగ్ (CCP) మరియు ఇండక్టివ్ కప్లింగ్ (ICP). కెపాసిటివ్ కలపడం పద్ధతి సాధారణంగా ప్రత్యక్ష ప్లాస్మా ప్రతిచర్య పద్ధతి; అయితే ప్రేరక కలపడం పద్ధతి ప్రత్యక్ష ప్లాస్మా పద్ధతి లేదా రిమోట్ ప్లాస్మా పద్ధతి.
సెమీకండక్టర్ తయారీ ప్రక్రియలలో, PECVD తరచుగా లోహాలు లేదా ఇతర ఉష్ణోగ్రత-సెన్సిటివ్ నిర్మాణాలను కలిగి ఉన్న ఉపరితలాలపై సన్నని చలనచిత్రాలను పెంచడానికి ఉపయోగిస్తారు. ఉదాహరణకు, ఇంటిగ్రేటెడ్ సర్క్యూట్ల బ్యాక్-ఎండ్ మెటల్ ఇంటర్‌కనెక్షన్ రంగంలో, పరికరం యొక్క మూలం, గేట్ మరియు డ్రెయిన్ నిర్మాణాలు ఫ్రంట్-ఎండ్ ప్రక్రియలో ఏర్పడినందున, మెటల్ ఇంటర్‌కనెక్షన్ రంగంలో సన్నని ఫిల్మ్‌ల పెరుగుదల లోబడి ఉంటుంది. చాలా కఠినమైన థర్మల్ బడ్జెట్ పరిమితులకు, కాబట్టి ఇది సాధారణంగా ప్లాస్మా సహాయంతో పూర్తవుతుంది. ప్లాస్మా ప్రక్రియ పారామితులను సర్దుబాటు చేయడం ద్వారా, PECVD ద్వారా పెరిగిన సన్నని చలనచిత్రం యొక్క సాంద్రత, రసాయన కూర్పు, అశుద్ధ కంటెంట్, యాంత్రిక దృఢత్వం మరియు ఒత్తిడి పారామితులను నిర్దిష్ట పరిధిలో సర్దుబాటు చేయవచ్చు మరియు ఆప్టిమైజ్ చేయవచ్చు.
3.9 అటామిక్ లేయర్ నిక్షేపణ సామగ్రి
అటామిక్ లేయర్ డిపాజిషన్ (ALD) అనేది సన్నని ఫిల్మ్ డిపాజిషన్ టెక్నాలజీ, ఇది పాక్షిక-మోనోఅటామిక్ పొర రూపంలో క్రమానుగతంగా పెరుగుతుంది. వృద్ధి చక్రాల సంఖ్యను నియంత్రించడం ద్వారా డిపాజిట్ చేయబడిన ఫిల్మ్ యొక్క మందాన్ని ఖచ్చితంగా సర్దుబాటు చేయడం దీని లక్షణం. రసాయన ఆవిరి నిక్షేపణ (CVD) ప్రక్రియ వలె కాకుండా, ALD ప్రక్రియలోని రెండు (లేదా అంతకంటే ఎక్కువ) పూర్వగాములు ప్రత్యామ్నాయంగా ఉపరితల ఉపరితలం గుండా వెళతాయి మరియు అరుదైన వాయువు యొక్క ప్రక్షాళన ద్వారా సమర్థవంతంగా వేరుచేయబడతాయి.
రెండు పూర్వగాములు రసాయనికంగా ప్రతిస్పందించడానికి గ్యాస్ దశలో కలవవు మరియు కలుస్తాయి, కానీ ఉపరితల ఉపరితలంపై రసాయన శోషణ ద్వారా మాత్రమే ప్రతిస్పందిస్తాయి. ప్రతి ALD చక్రంలో, ఉపరితల ఉపరితలంపై శోషించబడిన పూర్వగామి మొత్తం ఉపరితల ఉపరితలంపై క్రియాశీల సమూహాల సాంద్రతకు సంబంధించినది. సబ్‌స్ట్రేట్ ఉపరితలంపై రియాక్టివ్ గ్రూపులు అయిపోయినప్పుడు, అదనపు పూర్వగామిని ప్రవేశపెట్టినప్పటికీ, ఉపరితల ఉపరితలంపై రసాయన శోషణం జరగదు.
ఈ ప్రతిచర్య ప్రక్రియను ఉపరితల స్వీయ-పరిమితి ప్రతిచర్య అంటారు. ఈ ప్రక్రియ విధానం ALD ప్రక్రియ యొక్క ప్రతి చక్రంలో పెరిగిన ఫిల్మ్ యొక్క మందాన్ని స్థిరంగా చేస్తుంది, కాబట్టి ALD ప్రక్రియ ఖచ్చితమైన మందం నియంత్రణ మరియు మంచి ఫిల్మ్ స్టెప్ కవరేజీ యొక్క ప్రయోజనాలను కలిగి ఉంటుంది.
3.10 మాలిక్యులర్ బీమ్ ఎపిటాక్సీ పరికరాలు
మాలిక్యులర్ బీమ్ ఎపిటాక్సీ (MBE) వ్యవస్థ అనేది ఒక ఎపిటాక్సియల్ పరికరాన్ని సూచిస్తుంది, ఇది అల్ట్రా-హై వాక్యూమ్ పరిస్థితులలో ఒక నిర్దిష్ట వేగంతో వేడిచేసిన ఉపరితల ఉపరితలంపై స్ప్రే చేయడానికి ఒకటి లేదా అంతకంటే ఎక్కువ థర్మల్ ఎనర్జీ అటామిక్ కిరణాలు లేదా మాలిక్యులర్ కిరణాలను ఉపయోగిస్తుంది మరియు సబ్‌స్ట్రేట్ ఉపరితలంపై శోషణం మరియు వలసపోతుంది. సబ్‌స్ట్రేట్ యొక్క క్రిస్టల్ యాక్సిస్ దిశలో ఒకే క్రిస్టల్ సన్నని ఫిల్మ్‌లను ఎపిటాక్సియల్‌గా పెంచడానికి పదార్థం. సాధారణంగా, హీట్ షీల్డ్‌తో జెట్ ఫర్నేస్ ద్వారా వేడి చేసే పరిస్థితిలో, పుంజం మూలం ఒక పరమాణు పుంజం లేదా పరమాణు పుంజంను ఏర్పరుస్తుంది మరియు ఫిల్మ్ సబ్‌స్ట్రేట్ పదార్థం యొక్క క్రిస్టల్ అక్షం దిశలో పొరల వారీగా పెరుగుతుంది.
దీని లక్షణాలు తక్కువ ఎపిటాక్సియల్ గ్రోత్ టెంపరేచర్, మరియు మందం, ఇంటర్‌ఫేస్, రసాయన కూర్పు మరియు అశుద్ధత ఏకాగ్రతను పరమాణు స్థాయిలో ఖచ్చితంగా నియంత్రించవచ్చు. MBE సెమీకండక్టర్ అల్ట్రా-సన్నని సింగిల్ క్రిస్టల్ ఫిల్మ్‌ల తయారీ నుండి ఉద్భవించినప్పటికీ, దాని అప్లికేషన్ ఇప్పుడు లోహాలు మరియు ఇన్సులేటింగ్ డైఎలెక్ట్రిక్స్ వంటి అనేక రకాల మెటీరియల్ సిస్టమ్‌లకు విస్తరించింది మరియు III-V, II-VI, సిలికాన్, సిలికాన్ జెర్మేనియం (SiGe)ని తయారు చేయగలదు. ), గ్రాఫేన్, ఆక్సైడ్లు మరియు ఆర్గానిక్ ఫిల్మ్‌లు.
మాలిక్యులర్ బీమ్ ఎపిటాక్సీ (MBE) వ్యవస్థ ప్రధానంగా అల్ట్రా-హై వాక్యూమ్ సిస్టమ్, మాలిక్యులర్ బీమ్ సోర్స్, సబ్‌స్ట్రేట్ ఫిక్సింగ్ మరియు హీటింగ్ సిస్టమ్, శాంపిల్ ట్రాన్స్‌ఫర్ సిస్టమ్, ఇన్-సిటు మానిటరింగ్ సిస్టమ్, కంట్రోల్ సిస్టమ్ మరియు టెస్ట్‌తో కూడి ఉంటుంది. వ్యవస్థ.
వాక్యూమ్ సిస్టమ్‌లో వాక్యూమ్ పంపులు (మెకానికల్ పంపులు, మాలిక్యులర్ పంపులు, అయాన్ పంపులు మరియు కండెన్సేషన్ పంపులు మొదలైనవి) మరియు వివిధ కవాటాలు ఉంటాయి, ఇవి అల్ట్రా-హై వాక్యూమ్ గ్రోత్ వాతావరణాన్ని సృష్టించగలవు. సాధారణంగా సాధించగల వాక్యూమ్ డిగ్రీ 10-8 నుండి 10-11 టోర్. వాక్యూమ్ సిస్టమ్ ప్రధానంగా మూడు వాక్యూమ్ వర్కింగ్ ఛాంబర్‌లను కలిగి ఉంటుంది, అవి శాంపిల్ ఇంజెక్షన్ ఛాంబర్, ప్రీ-ట్రీట్‌మెంట్ మరియు ఉపరితల విశ్లేషణ చాంబర్ మరియు గ్రోత్ ఛాంబర్.
నమూనా ఇంజెక్షన్ చాంబర్ ఇతర గదుల యొక్క అధిక వాక్యూమ్ పరిస్థితులను నిర్ధారించడానికి నమూనాలను బాహ్య ప్రపంచానికి బదిలీ చేయడానికి ఉపయోగించబడుతుంది; ప్రీ-ట్రీట్‌మెంట్ మరియు ఉపరితల విశ్లేషణ చాంబర్ నమూనా ఇంజెక్షన్ చాంబర్ మరియు గ్రోత్ చాంబర్‌ని కలుపుతుంది మరియు దీని ప్రధాన విధి నమూనాను ముందుగా ప్రాసెస్ చేయడం (ఉష్ణోగ్రత ఉపరితలం యొక్క పూర్తి శుభ్రతను నిర్ధారించడానికి అధిక-ఉష్ణోగ్రత డీగ్యాసింగ్) మరియు ప్రాథమిక ఉపరితల విశ్లేషణ చేయడం శుభ్రం చేసిన నమూనా; గ్రోత్ చాంబర్ అనేది MBE వ్యవస్థ యొక్క ప్రధాన భాగం, ప్రధానంగా మూల కొలిమి మరియు దాని సంబంధిత షట్టర్ అసెంబ్లీ, ఒక నమూనా నియంత్రణ కన్సోల్, ఒక శీతలీకరణ వ్యవస్థ, ప్రతిబింబ అధిక శక్తి ఎలక్ట్రాన్ డిఫ్రాక్షన్ (RHEED) మరియు ఇన్-సిట్ మానిటరింగ్ సిస్టమ్‌తో కూడి ఉంటుంది. . కొన్ని ఉత్పత్తి MBE పరికరాలు బహుళ గ్రోత్ ఛాంబర్ కాన్ఫిగరేషన్‌లను కలిగి ఉంటాయి. MBE పరికరాల నిర్మాణం యొక్క స్కీమాటిక్ రేఖాచిత్రం క్రింద చూపబడింది:
సిలికాన్ పదార్థం యొక్క MBE అధిక-స్వచ్ఛత కలిగిన సిలికాన్‌ను ముడి పదార్థంగా ఉపయోగిస్తుంది, అల్ట్రా-హై వాక్యూమ్ (10-10～10-11Torr) పరిస్థితులలో పెరుగుతుంది మరియు పెరుగుదల ఉష్ణోగ్రత 600～900℃, Ga (P-రకం) మరియు Sb ( N-రకం) డోపింగ్ మూలాలుగా. సాధారణంగా ఉపయోగించే P, As మరియు B వంటి డోపింగ్ మూలాలు చాలా అరుదుగా బీమ్ మూలాలుగా ఉపయోగించబడతాయి ఎందుకంటే అవి ఆవిరైపోవడం కష్టం.
MBE యొక్క రియాక్షన్ చాంబర్ అల్ట్రా-హై వాక్యూమ్ ఎన్విరాన్‌మెంట్‌ను కలిగి ఉంది, ఇది అణువుల సగటు ఉచిత మార్గాన్ని పెంచుతుంది మరియు పెరుగుతున్న పదార్థం యొక్క ఉపరితలంపై కాలుష్యం మరియు ఆక్సీకరణను తగ్గిస్తుంది. తయారుచేసిన ఎపిటాక్సియల్ మెటీరియల్ మంచి ఉపరితల స్వరూపం మరియు ఏకరూపతను కలిగి ఉంటుంది మరియు విభిన్న డోపింగ్ లేదా విభిన్న మెటీరియల్ భాగాలతో బహుళస్థాయి నిర్మాణంగా తయారు చేయవచ్చు.
MBE సాంకేతికత ఒకే పరమాణు పొర యొక్క మందంతో అల్ట్రా-సన్నని ఎపిటాక్సియల్ పొరల యొక్క పునరావృత వృద్ధిని సాధిస్తుంది మరియు ఎపిటాక్సియల్ పొరల మధ్య ఇంటర్‌ఫేస్ నిటారుగా ఉంటుంది. ఇది III-V సెమీకండక్టర్స్ మరియు ఇతర బహుళ-భాగాల వైవిధ్య పదార్థాల పెరుగుదలను ప్రోత్సహిస్తుంది. ప్రస్తుతం, MBE వ్యవస్థ కొత్త తరం మైక్రోవేవ్ పరికరాలు మరియు ఆప్టోఎలక్ట్రానిక్ పరికరాల ఉత్పత్తికి అధునాతన ప్రక్రియ పరికరంగా మారింది. MBE సాంకేతికత యొక్క ప్రతికూలతలు స్లో ఫిల్మ్ గ్రోత్ రేట్, అధిక వాక్యూమ్ అవసరాలు మరియు అధిక పరికరాలు మరియు పరికరాల వినియోగ ఖర్చులు.
3.11 ఆవిరి దశ ఎపిటాక్సీ సిస్టమ్
ఆవిరి దశ ఎపిటాక్సీ (VPE) వ్యవస్థ అనేది ఒక ఎపిటాక్సియల్ గ్రోత్ పరికరాన్ని సూచిస్తుంది, ఇది వాయు సమ్మేళనాలను ఒక ఉపరితలానికి రవాణా చేస్తుంది మరియు రసాయన ప్రతిచర్యల ద్వారా ఉపరితలం వలె అదే లాటిస్ అమరికతో ఒకే క్రిస్టల్ మెటీరియల్ పొరను పొందుతుంది. ఎపిటాక్సియల్ పొర హోమోపిటాక్సియల్ పొర (Si/Si) లేదా హెటెరోపిటాక్సియల్ పొర (SiGe/Si, SiC/Si, GaN/Al2O3, మొదలైనవి) కావచ్చు. ప్రస్తుతం, VPE సాంకేతికత నానో మెటీరియల్ తయారీ, పవర్ పరికరాలు, సెమీకండక్టర్ ఆప్టోఎలక్ట్రానిక్ పరికరాలు, సోలార్ ఫోటోవోల్టాయిక్స్ మరియు ఇంటిగ్రేటెడ్ సర్క్యూట్ల రంగాలలో విస్తృతంగా ఉపయోగించబడుతోంది.
సాధారణ VPEలో వాతావరణ పీడన ఎపిటాక్సీ మరియు తగ్గిన పీడన ఎపిటాక్సీ, అల్ట్రా-హై వాక్యూమ్ కెమికల్ ఆవిరి నిక్షేపణ, మెటల్ ఆర్గానిక్ రసాయన ఆవిరి నిక్షేపణ మొదలైనవి ఉంటాయి. VPE సాంకేతికతలో కీలకమైన అంశాలు రియాక్షన్ ఛాంబర్ డిజైన్, గ్యాస్ ఫ్లో మోడ్ మరియు ఏకరూపత, ఉష్ణోగ్రత ఏకరూపత మరియు ఖచ్చితత్వ నియంత్రణ, ఒత్తిడి నియంత్రణ మరియు స్థిరత్వం, కణ మరియు లోపం నియంత్రణ మొదలైనవి.
ప్రస్తుతం, ప్రధాన స్రవంతి వాణిజ్య VPE వ్యవస్థల అభివృద్ధి దిశలో పెద్ద పొర లోడింగ్, పూర్తిగా ఆటోమేటిక్ నియంత్రణ మరియు ఉష్ణోగ్రత మరియు పెరుగుదల ప్రక్రియ యొక్క నిజ-సమయ పర్యవేక్షణ. VPE వ్యవస్థలు మూడు నిర్మాణాలను కలిగి ఉంటాయి: నిలువు, క్షితిజ సమాంతర మరియు స్థూపాకార. తాపన పద్ధతులలో రెసిస్టెన్స్ హీటింగ్, హై-ఫ్రీక్వెన్సీ ఇండక్షన్ హీటింగ్ మరియు ఇన్‌ఫ్రారెడ్ రేడియేషన్ హీటింగ్ ఉన్నాయి.
ప్రస్తుతం, VPE వ్యవస్థలు ఎక్కువగా క్షితిజ సమాంతర డిస్క్ నిర్మాణాలను ఉపయోగిస్తాయి, ఇవి ఎపిటాక్సియల్ ఫిల్మ్ పెరుగుదల మరియు పెద్ద పొర లోడింగ్ యొక్క మంచి ఏకరూపత లక్షణాలను కలిగి ఉంటాయి. VPE వ్యవస్థలు సాధారణంగా నాలుగు భాగాలను కలిగి ఉంటాయి: రియాక్టర్, హీటింగ్ సిస్టమ్, గ్యాస్ పాత్ సిస్టమ్ మరియు కంట్రోల్ సిస్టమ్. GaAs మరియు GaN ఎపిటాక్సియల్ ఫిల్మ్‌ల పెరుగుదల సమయం చాలా పొడవుగా ఉన్నందున, ఇండక్షన్ హీటింగ్ మరియు రెసిస్టెన్స్ హీటింగ్ ఎక్కువగా ఉపయోగించబడతాయి. సిలికాన్ VPEలో, మందపాటి ఎపిటాక్సియల్ ఫిల్మ్ పెరుగుదల ఎక్కువగా ఇండక్షన్ హీటింగ్‌ని ఉపయోగిస్తుంది; సన్నని ఎపిటాక్సియల్ ఫిల్మ్ పెరుగుదల వేగవంతమైన ఉష్ణోగ్రత పెరుగుదల/పతనం యొక్క ప్రయోజనాన్ని సాధించడానికి ఇన్‌ఫ్రారెడ్ హీటింగ్‌ని ఎక్కువగా ఉపయోగిస్తుంది.
3.12 లిక్విడ్ ఫేజ్ ఎపిటాక్సీ సిస్టమ్
లిక్విడ్ ఫేజ్ ఎపిటాక్సీ (LPE) సిస్టమ్ అనేది ఎపిటాక్సియల్ గ్రోత్ ఎక్విప్‌మెంట్‌ను సూచిస్తుంది, ఇది ఎపిటాక్సియల్ గ్రోత్ ఎక్విప్‌మెంట్‌ను సూచిస్తుంది, ఇది ఎపిటాక్సియల్ గ్రోత్ ఎక్విప్‌మెంట్‌ను సూచిస్తుంది. తక్కువ ద్రవీభవన స్థానం (Ga, In, మొదలైనవి) కలిగిన లోహం, తద్వారా ద్రావకం ద్రావకంలో సంతృప్తమవుతుంది లేదా అతి సంతృప్తమవుతుంది, ఆపై ఒకే క్రిస్టల్ సబ్‌స్ట్రేట్ ద్రావణంతో సంప్రదింపబడుతుంది మరియు ద్రావకం క్రమంగా చల్లబరచడం ద్వారా ద్రావకం నుండి అవక్షేపించబడుతుంది మరియు స్ఫటిక నిర్మాణం మరియు ఉపరితలం వలె ఉండే లాటిస్ స్థిరాంకం కలిగిన స్ఫటిక పదార్థం యొక్క పొరను ఉపరితల ఉపరితలంపై పెంచుతారు.
LPE పద్ధతిని నెల్సన్ మరియు ఇతరులు ప్రతిపాదించారు. 1963లో. ఇది Si థిన్ ఫిల్మ్‌లు మరియు సింగిల్ క్రిస్టల్ మెటీరియల్స్, అలాగే III-IV గ్రూపులు మరియు మెర్క్యూరీ కాడ్మియం టెల్యురైడ్ వంటి సెమీకండక్టర్ మెటీరియల్‌లను పెంచడానికి ఉపయోగించబడుతుంది మరియు వివిధ ఆప్టోఎలక్ట్రానిక్ పరికరాలు, మైక్రోవేవ్ పరికరాలు, సెమీకండక్టర్ పరికరాలు మరియు సౌర ఘటాల తయారీకి ఉపయోగించవచ్చు. .
———————————————————————————————————————————— ——————————-
సెమిసెరా అందించగలదుగ్రాఫైట్ భాగాలు, మృదువైన/దృఢమైన అనుభూతి, సిలికాన్ కార్బైడ్ భాగాలు, CVD సిలికాన్ కార్బైడ్ భాగాలు, మరియుSiC/TaC పూత భాగాలుతో 30 రోజుల్లో.
పై సెమీకండక్టర్ ఉత్పత్తులపై మీకు ఆసక్తి ఉంటే,దయచేసి మొదటిసారి మమ్మల్ని సంప్రదించడానికి సంకోచించకండి.
టెలి: +86-13373889683
WhatsAPP: +86-15957878134
Email: sales01@semi-cera.com
పోస్ట్ సమయం: ఆగస్ట్-31-2024