সেমিকন্ডাক্টর প্রক্রিয়া এবং সরঞ্জাম: পাতলা ফিল্ম জমা প্রক্রিয়া এবং সরঞ্জাম

পাতলা ফিল্ম ডিপোজিশন হল সাবস্ট্রেটের উপর একটি ন্যানো-আকারের ফিল্মের জমা করা, এবং তারপরে এচিং এবং পলিশিংয়ের মতো বারবার প্রক্রিয়ার মাধ্যমে অনেকগুলি স্ট্যাক করা পরিবাহী বা অন্তরক স্তর তৈরি করা হয় এবং প্রতিটি স্তরের একটি পরিকল্পিত সার্কিট প্যাটার্ন থাকে। এইভাবে, অর্ধপরিবাহী উপাদান এবং সার্কিটগুলি জটিল কাঠামো সহ চিপগুলিতে একত্রিত হয়।

পাতলা ফিল্ম ডিপোজিশনের তিনটি প্রধান বিভাগ রয়েছে:

◈ সিভিডি (রাসায়নিক বাষ্প জমা)

◈ PVD (ভৌতিক বাষ্প জমা)

◈ ALD (পারমাণবিক স্তর জমা)

আসুন এই তিনটি বিভাগ থেকে পাতলা ফিল্ম ডিপোজিশন প্রযুক্তিগুলিকে ঘনিষ্ঠভাবে দেখে নেওয়া যাক।

 

রাসায়নিক বাষ্প জমার প্রক্রিয়া

রাসায়নিক বাষ্প জমা (CVD) তাপীয় পচন এবং/অথবা বায়বীয় যৌগের প্রতিক্রিয়ার মাধ্যমে একটি সাবস্ট্রেটের পৃষ্ঠে একটি পাতলা ফিল্ম তৈরি করে। সিভিডি পদ্ধতিতে যে ফিল্ম লেয়ার উপকরণগুলি তৈরি করা যেতে পারে তার মধ্যে রয়েছে কার্বাইড, নাইট্রাইড, বোরাইড, অক্সাইড, সালফাইড, সেলেনাইড, টেলুরাইড, পাশাপাশি কিছু ধাতব যৌগ, সংকর ধাতু ইত্যাদি।

রাসায়নিক বাষ্প জমা বর্তমানে একটি গুরুত্বপূর্ণ মাইক্রোস্কোপিক উত্পাদন পদ্ধতি কারণ এর নিম্নলিখিত বৈশিষ্ট্য রয়েছে:

1. আমানতের বিস্তৃত পরিসর: ধাতব এবং অ ধাতব ছায়াছবি জমা করা যেতে পারে, সেইসাথে মাল্টি-কম্পোনেন্ট অ্যালয় সহ ফিল্মগুলি, সেইসাথে প্রয়োজন অনুসারে সিরামিক বা যৌগিক স্তরগুলি।

2. CVD প্রতিক্রিয়া বায়ুমণ্ডলীয় চাপ বা কম ভ্যাকুয়ামে সঞ্চালিত হয়, এবং আবরণের বিচ্ছুরণ ভাল, এবং এটি জটিল আকার বা ওয়ার্কপিস সহ পৃষ্ঠের গভীর গর্ত এবং সূক্ষ্ম ছিদ্রগুলির জন্য সমানভাবে প্রলিপ্ত হতে পারে।

3. এটি উচ্চ বিশুদ্ধতা, ভাল কম্প্যাক্টনেস, কম অবশিষ্ট স্ট্রেস এবং ভাল স্ফটিককরণের সাথে একটি পাতলা ফিল্ম আবরণ পেতে পারে। প্রতিক্রিয়া গ্যাস, প্রতিক্রিয়া পণ্য এবং স্তরগুলির পারস্পরিক প্রসারণের কারণে, একটি ভাল-আঠালো ফিল্ম পাওয়া যেতে পারে, যা পৃষ্ঠের নিষ্ক্রিয়তা, জারা প্রতিরোধ এবং পরিধান প্রতিরোধের মতো পৃষ্ঠের শক্তিবৃদ্ধি চলচ্চিত্রগুলির জন্য গুরুত্বপূর্ণ।

4. যেহেতু ফিল্মটি যে তাপমাত্রায় উত্থিত হয় তা ফিল্ম উপাদানের গলনাঙ্কের তুলনায় অনেক কম, তাই একটি অত্যন্ত বিশুদ্ধ, সম্পূর্ণরূপে স্ফটিক ফিল্ম স্তর পাওয়া সম্ভব, যা কিছু অর্ধপরিবাহী আবরণের জন্য প্রয়োজনীয়।

5. জমার পরামিতি সামঞ্জস্য করে, রাসায়নিক গঠন, রূপবিদ্যা, স্ফটিক গঠন এবং ক্ল্যাডিংয়ের শস্যের আকার কার্যকরভাবে নিয়ন্ত্রণ করা যেতে পারে।

6. সরঞ্জাম সহজ, পরিচালনা এবং বজায় রাখা সহজ.

7. প্রতিক্রিয়া তাপমাত্রা খুব বেশি, সাধারণত 850~1100 ডিগ্রী, এবং অনেক ম্যাট্রিক্স উপকরণ CVD-এর উচ্চ তাপমাত্রা সহ্য করতে পারে না। জমা তাপমাত্রা কমাতে প্লাজমা বা লেজার-সহায়ক প্রযুক্তি ব্যবহার করা যেতে পারে।

রাসায়নিক বাষ্প জমার প্রক্রিয়া তিনটি গুরুত্বপূর্ণ পর্যায়ে বিভক্ত:

1, প্রতিক্রিয়া গ্যাস ম্যাট্রিক্সের পৃষ্ঠে ছড়িয়ে পড়ে

2, প্রতিক্রিয়া গ্যাস ম্যাট্রিক্সের পৃষ্ঠে শোষিত হয়

3, একটি রাসায়নিক বিক্রিয়া ম্যাট্রিক্সের পৃষ্ঠে কঠিন জমা তৈরির জন্য ঘটে এবং ফলে গ্যাস-ফেজ উপ-পণ্যগুলি ম্যাট্রিক্সের পৃষ্ঠ থেকে বিচ্ছিন্ন হয়

সবচেয়ে সাধারণ রাসায়নিক বাষ্প জমার প্রতিক্রিয়া হল: তাপ পচন বিক্রিয়া, রাসায়নিক সংশ্লেষণ বিক্রিয়া এবং রাসায়নিক পরিবহন বিক্রিয়া। CVD এর প্রধান প্রতিক্রিয়া প্রক্রিয়াগুলি নিম্নরূপ:
i). পলিসিলিকন

SiH4 ->Si + 2h2 (600 ডিগ্রি)

জমা করার গতি 100 - 200 nm /মিনিট

ফসফরাস (ফসফাইন), বোরন (ডিবোরেন) বা আর্সেনিক গ্যাস যোগ করা যেতে পারে। পলিসিলিকন জমা হওয়ার পরে ডিফিউশন গ্যাসের সাথে ডোপ করা যেতে পারে।

ii)সিলিকনডাইঅক্সাইড

SiH4 + O2→SiO2 + 2h2 (300 - 500 ডিগ্রি)

SiO2 একটি অন্তরক বা প্যাসিভেশন স্তর হিসাবে ব্যবহৃত হয়। ফসফরাস সাধারণত ভাল ইলেক্ট্রন প্রবাহ বৈশিষ্ট্য প্রাপ্ত করার জন্য যোগ করা হয়. যখন সিলিকন অক্সিজেনে উপস্থিত থাকে, তখন SiO2 তাপীয়ভাবে বৃদ্ধি পায়। অক্সিজেন অক্সিজেন বা জলীয় বাষ্প থেকে আসে। পরিবেষ্টিত তাপমাত্রা প্রয়োজন 900 ~ 1200 ডিগ্রী। সিলেকটিভ অক্সিডেশনের পরে সিলিকন ওয়েফারের পৃষ্ঠটি নীচের চিত্রে দেখানো হয়েছে:

অক্সিজেন এবং জল উভয়ই বিদ্যমান SiO2 এর মাধ্যমে ছড়িয়ে পড়ে এবং Si এর সাথে মিলিত হয়ে অতিরিক্ত SiO2 গঠন করে। জল (বাষ্প) অক্সিজেনের চেয়ে আরও সহজে ছড়িয়ে পড়ে, তাই এটি বাষ্প ব্যবহার করে অনেক দ্রুত বৃদ্ধি পায়। ট্রানজিস্টর গেট গঠনের জন্য অক্সাইডগুলি একটি অন্তরক এবং প্যাসিভেশন স্তর সরবরাহ করতে ব্যবহৃত হয়। শুষ্ক অক্সিজেন গেট এবং পাতলা অক্সাইড স্তর গঠন করতে ব্যবহৃত হয়। একটি পুরু অক্সাইড স্তর গঠন করতে বাষ্প ব্যবহার করা হয়। অন্তরক অক্সাইড স্তর সাধারণত প্রায় 1500 এনএম হয় এবং গেট স্তর সাধারণত 200 এনএম এবং 500 এনএম এর মধ্যে থাকে।

iii)। সিকন নাইট্রাইড

3SiH4 + 4NH3 ->Si3N4 + 12H2

রাসায়নিক বাষ্প জমার সিভিডি সরঞ্জাম

তিনটি মৌলিক ধরনের CVD চুল্লি আছে:

◈ APCVD: বায়ুমণ্ডলীয় চাপ সিভিডি

◈ LPCVD: নিম্নচাপ CVD, LPCVD

◈ UHVCVD: আল্ট্রাহাই ভ্যাকুয়াম সিভিডি

◈ এলসিভিডি: লেজার সিভিডি

◈ MOCVD: ধাতু-জৈব সিভিডি

◈ সিভিডি (পিইসিভিডি

নিম্নচাপের সিভিডি প্রক্রিয়ার জন্য সরঞ্জামগুলির পরিকল্পিত চিত্রটি নীচের চিত্রে দেখানো হয়েছে।

নীচের চিত্রটি একটি আয়ন-বর্ধিত সিভিডি প্ল্যান্টের গঠন দেখায় যা কার্বন জমা করতে এবং হীরার মতো আবরণ প্রস্তুত করতে ব্যবহৃত হয়।

পিভিডিপ্রক্রিয়া

ভ্যাকুয়াম অবস্থার অধীনে, উপাদান উৎসের পৃষ্ঠের উপাদান (কঠিন বা তরল) বায়বীয় পরমাণুতে বাষ্পীভূত হয়, অণু বা অংশগুলিকে ভৌত পদ্ধতিতে আয়নে পরিণত করা হয় এবং একটি বিশেষ ফাংশন সহ একটি পাতলা ফিল্ম ম্যাট্রিক্সের পৃষ্ঠে জমা হয়। একটি নিম্ন-চাপের গ্যাস (বা প্লাজমা) প্রক্রিয়ার মাধ্যমে। ভৌত বাষ্প জমা শুধুমাত্র ধাতব ফিল্ম এবং অ্যালয় ফিল্ম জমা করতে পারে না, তবে যৌগ, সিরামিক, সেমিকন্ডাক্টর, পলিমার ফিল্ম ইত্যাদিও জমা করতে পারে। ভৌত বাষ্প জমা প্রযুক্তির মূল নীতিকে তিনটি প্রক্রিয়া ধাপে ভাগ করা যেতে পারে: (1) বাষ্পীভবন কলাই উপাদান: এমনকি যদি প্রলেপ উপাদান বাষ্পীভূত হয়, পরমান্বিত হয় বা ছিটকে যায়, অর্থাৎ, এর বাষ্পীভবন উত্সের মাধ্যমে কলাই উপাদান. (2) কলাই উপাদানের পরমাণু, অণু বা আয়নগুলির স্থানান্তর: গ্যাসীকরণের উত্স দ্বারা সরবরাহ করা পরমাণু, অণু বা আয়নগুলির সংঘর্ষের পরে, বিভিন্ন ধরণের প্রতিক্রিয়া তৈরি হবে। (3) স্তরের উপর প্রলেপ পরমাণু, অণু বা আয়ন জমা। ভৌত বাষ্প জমার প্রযুক্তির প্রক্রিয়াটি দূষণমুক্ত এবং এতে কিছু ভোগ্যপণ্য রয়েছে। ফিল্মটি অভিন্ন এবং ঘন, এবং সাবস্ট্রেটের সাথে বাঁধাই বল শক্তিশালী। প্রযুক্তিটি মহাকাশ, ইলেকট্রনিক্স, অপটিক্স, যন্ত্রপাতি, নির্মাণ, হালকা শিল্প, ধাতুবিদ্যা, উপকরণ এবং অন্যান্য ক্ষেত্রে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয় এবং পরিধান-প্রতিরোধী, জারা-প্রতিরোধী, আলংকারিক, পরিবাহী, নিরোধক, আলো পরিবাহিতা, পাইজোইলেকট্রিসিটি সহ আবরণ প্রস্তুত করতে পারে। চুম্বকত্ব, তৈলাক্তকরণ, সুপারকন্ডাক্টিভিটি এবং অন্যান্য বৈশিষ্ট্য। শারীরিক বাষ্প জমার জন্য বিভিন্ন প্রক্রিয়া রয়েছে:

◈ পাতলা ফিল্ম ভ্যাকুয়াম আবরণ

◈ পিভিডি-স্পটারিং

◈ আয়ন-আবরণ

নীচে আমরা এই তিন ধরনের পদ্ধতির প্রতিটির জন্য প্রক্রিয়া প্রযুক্তি বর্ণনা করি।

◈ পাতলা ফিল্ম ভ্যাকুয়াম আবরণ

নীতি:পাতলা ফিল্ম ভ্যাকুয়াম আবরণএকটি প্রযুক্তি যা ভ্যাকুয়াম অবস্থার অধীনে কলাই লক্ষ্যকে উত্তপ্ত এবং বাষ্পীভূত করে, যাতে প্রচুর সংখ্যক পরমাণু এবং অণু বাষ্পীভূত হয় এবং তরল প্রলেপ উপাদান ছেড়ে যায় বা কঠিন প্রলেপ পৃষ্ঠ (বা পরমানন্দ) ছেড়ে যায় এবং অবশেষে পৃষ্ঠের উপর জমা হয় স্তর পুরো প্রক্রিয়ায়, বায়বীয় পরমাণু এবং অণুগুলি একটি ভ্যাকুয়ামে কয়েকটি সংঘর্ষের সাথে সরাসরি ম্যাট্রিক্সে স্থানান্তরিত হবে এবং একটি পাতলা ফিল্ম তৈরি করতে ম্যাট্রিক্সের পৃষ্ঠে জমা হবে। বাষ্পীভবন পদ্ধতির মধ্যে রয়েছে রেজিস্ট্যান্স হিটিং, হাই-ফ্রিকোয়েন্সি ইন্ডাকশন হিটিং, ইলেক্ট্রন বিম, লেজার রশ্মি, আয়ন বিম উচ্চ-শক্তির বোমাবাজি প্লেটিং উপাদান ইত্যাদি।

পাতলা ফিল্ম ভ্যাকুয়াম আবরণ PVD এর সবচেয়ে প্রাচীন প্রযুক্তির একটি।

বাষ্পীভবন উত্স:কলাই উপাদানটি বাষ্পীভবনের তাপমাত্রায় উত্তপ্ত হয় এবং বাষ্পীভূত হয়, এই গরম করার যন্ত্রটিকে বাষ্পীভবনের উত্স বলা হয়। সর্বাধিক ব্যবহৃত বাষ্পীভবন উত্সগুলি হল প্রতিরোধের বাষ্পীভবন উত্স এবং ইলেক্ট্রন মরীচি বাষ্পীভবন উত্স এবং বিশেষ উদ্দেশ্যে বাষ্পীভবনের উত্সগুলির মধ্যে রয়েছে উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি ইন্ডাকশন হিটিং, আর্ক হিটিং, রেডিয়েশন হিটিং, লেজার হিটিং বাষ্পীভবন উত্স ইত্যাদি। প্রক্রিয়া: ভ্যাকুয়ামের মৌলিক প্রক্রিয়া। বাষ্পীভবন নিম্নরূপ:

প্রি-প্লেটিং ট্রিটমেন্ট: প্লেটিং পার্টস পরিষ্কার করা এবং প্রিট্রিটমেন্ট সহ। পরিষ্কার করার নির্দিষ্ট পদ্ধতির মধ্যে রয়েছে ক্লিনিং এজেন্ট ক্লিনিং, রাসায়নিক দ্রাবক পরিষ্কার, অতিস্বনক পরিষ্কার এবং আয়ন বোমাবাজি পরিষ্কার করা। নির্দিষ্ট প্রিট্রিটমেন্টের মধ্যে রয়েছে স্ট্যাটিক রিমুভাল, প্রাইমার লেপ ইত্যাদি।

ফার্নেস লোডিং: ভ্যাকুয়াম চেম্বার পরিষ্কার, প্লেটিং হ্যাঙ্গার পরিষ্কার, বাষ্পীভবন উত্সগুলির ইনস্টলেশন এবং ডিবাগিং এবং গাউনের আবরণ সহ।

ভ্যাকুয়ামিং: সাধারণত, প্রথম রুক্ষ পাম্পিং 6.6Pa-এর বেশি, ডিফিউশন পাম্পের প্রাক-পর্যায় রক্ষণাবেক্ষণ ভ্যাকুয়াম পাম্প আগে খোলা হয়, এবং ডিফিউশন পাম্প উত্তপ্ত হয়। প্রিহিটিং পর্যাপ্ত হওয়ার পরে, উচ্চ ভালভটি খুলুন এবং এটিকে একটি ডিফিউশন পাম্প দিয়ে 6×10-3Pa এর ব্যাকগ্রাউন্ড ভ্যাকুয়ামে পাম্প করুন।

বেকিং: প্লেটেড অংশগুলি পছন্দসই তাপমাত্রায় বেক করুন।

আয়ন বোমাবাজি: ভ্যাকুয়াম ডিগ্রী সাধারণত 10Pa~10-1Pa, আয়ন বোমাবাজি ভোল্টেজ হল 200V~1kV নেতিবাচক উচ্চ ভোল্টেজ, এবং প্রস্থানের সময় হল 5min~30min,

প্রাক-গলে: প্রলেপ উপাদানটি পূর্ব-গলে যাওয়ার জন্য বর্তমানকে সামঞ্জস্য করুন এবং 1 মিনিট~ 2 মিনিটের জন্য ডিগাসিং করুন।

বাষ্পীভূত জমা: কাঙ্ক্ষিত জমার সময় শেষ না হওয়া পর্যন্ত প্রয়োজনীয়তা অনুযায়ী বাষ্পীভবন বর্তমান সামঞ্জস্য করুন। 8. কুলিং: প্লেটেড অংশগুলি ভ্যাকুয়াম চেম্বারে একটি নির্দিষ্ট তাপমাত্রায় শীতল করা হয়।

9. চুল্লি: বাছাই করার পরে, ভ্যাকুয়াম চেম্বারটি বন্ধ করুন, ভ্যাকুয়াম 1×10-1Pa-এ করুন এবং রক্ষণাবেক্ষণ পাম্প এবং শীতল জল বন্ধ করার আগে ডিফিউশন পাম্পকে অনুমোদিত তাপমাত্রায় ঠান্ডা করা হয়৷

◈ পিভিডি-স্পটারিং

স্পাটারিং আবরণ বলতে শক্তি-প্রাপ্ত কণার (যেমন আর্গন আয়ন) ব্যবহারকে বোঝায় ভ্যাকুয়াম অবস্থায় লক্ষ্যবস্তুর পৃষ্ঠে বোমাবর্ষণ করার জন্য, যাতে লক্ষ্যবস্তুর পৃষ্ঠের পরমাণুগুলি পালানোর জন্য পর্যাপ্ত শক্তি পেতে পারে, এই প্রক্রিয়াটি হল স্পুটারিং বলা হয়। স্পুটারিং টার্গেট সাবস্ট্রেটের পৃষ্ঠে জমা হয়, যাকে স্পুটারিং আবরণ বলে।

আর্গন (Ar) পরমাণুগুলিকে একটি ভ্যাকুয়াম পরিবেশে আর্গন (Ar) পূরণ করে এবং উচ্চ ভোল্টেজে আর্গন ডিসচার্জ করে আর্গন আয়ন (Ar+) তে আয়নিত করা যেতে পারে। বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের শক্তির ক্রিয়াকলাপের অধীনে, আর্গন আয়নগুলি প্রলেপ উপাদান দিয়ে তৈরি ক্যাথোড লক্ষ্যবস্তুর বোমাবর্ষণকে ত্বরান্বিত করে এবং লক্ষ্যটি ছিটকে পড়ে এবং ওয়ার্কপিসের পৃষ্ঠে জমা হয়।

স্পাটারিং আবরণকে ডিসি স্পুটারিং, রেডিও ফ্রিকোয়েন্সি স্পুটারিং এবং ম্যাগনেট্রন স্পুটারিং-এ ভাগ করা যেতে পারে এবং সংশ্লিষ্ট গ্লো ডিসচার্জ ভোল্টেজ সোর্স এবং কন্ট্রোল ফিল্ড যথাক্রমে হাই-ভোল্টেজ ডাইরেক্ট কারেন্ট, রেডিও ফ্রিকোয়েন্সি (আরএফ) অল্টারনেটিং কারেন্ট এবং ম্যাগনেট্রন (এম) ফিল্ড।

স্পুটারিং লেপ, উচ্চ জমার গতি, ভাল প্রক্রিয়া পুনরাবৃত্তিযোগ্যতা, সহজ অটোমেশন, বড় আকারের স্থাপত্য প্রসাধন আবরণ এবং শিল্প সামগ্রীর কার্যকরী আবরণের জন্য উপযুক্ত। স্পটারিং আবরণগুলি ইন্টিগ্রেটেড সার্কিট এবং সেমিকন্ডাক্টর ডিভাইস তৈরিতেও গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে।

উচ্চ-প্রযুক্তি এবং উদীয়মান শিল্পগুলির বিকাশের সাথে, শারীরিক বাষ্প ডিপোজিশন প্রযুক্তিতে অনেকগুলি নতুন এবং উন্নত হাইলাইট রয়েছে যেমন মাল্টি-আর্ক আয়ন প্লেটিং এবং চৌম্বকীয় স্পটারিং সামঞ্জস্যতা প্রযুক্তি, বৃহত আয়তক্ষেত্রাকার দীর্ঘ-আর্ক লক্ষ্য এবং স্পটারিং লক্ষ্যগুলি, অ-ইক্যুইলিব্রিয়াম চৌম্বকীয় স্পটারিং টার্গেটস, টুইন টার্গেট টেকনোলজি, ফিতা ফোম মাল্টি-আর্ক ডিপোজিশন উইন্ডিং লেপ প্রযুক্তি, স্ট্রিপ ফাইবার ফ্যাব্রিক উইন্ডিং লেপ প্রযুক্তি ইত্যাদি, কম্পিউটার স্বয়ংক্রিয়, বৃহত আকারের রাসায়নিক শিল্প স্কেল বিকাশের জন্য লেপ সরঞ্জামগুলির সম্পূর্ণ সেট ব্যবহার।

◈ আয়ন-আবরণ

আয়ন আবরণের মূল নীতি হল প্লাজমা আয়নাইজেশন প্রযুক্তি ভ্যাকুয়াম অবস্থার অধীনে প্রলেপ উপাদানের পরমাণুগুলিকে আয়নগুলিতে আংশিকভাবে আয়নিত করতে এবং একই সাথে অনেকগুলি উচ্চ-শক্তি নিরপেক্ষ পরমাণু তৈরি করা। প্রলেপ দেওয়ার জন্য সাবস্ট্রেটের উপর একটি নেতিবাচক পক্ষপাত প্রয়োগ করা হয়, যাতে গভীর নেতিবাচক পক্ষপাতের ক্রিয়ায়, আয়নগুলি একটি পাতলা ফিল্ম তৈরি করতে সাবস্ট্রেটের পৃষ্ঠে জমা হয়।

নিষ্ক্রিয় গ্যাস গ্লো ডিসচার্জের সাহায্যে, আয়ন আবরণ প্রলেপ উপাদান (যেমন ধাতব টাইটানিয়াম) গ্যাসীভূত করে এবং বাষ্পীভূত করে এবং আয়নিত করে এবং আয়নগুলি বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের দ্বারা ত্বরান্বিত হয় যাতে উচ্চ শক্তির সাথে ওয়ার্কপিসের পৃষ্ঠে বোমাবর্ষণ করা হয়। সময়, যদি কার্বন ডাই অক্সাইড, নাইট্রোজেন এবং অন্যান্য বিক্রিয়া গ্যাস প্রবর্তিত হয়, টিআইসি এবং টিআইএন আবরণ স্তরগুলি পৃষ্ঠের উপর প্রাপ্ত করা যেতে পারে। ওয়ার্কপিস, এবং কঠোরতা 2000HV এর মতো বেশি।

আয়ন আবরণ হল ভৌত বাষ্প জমার পদ্ধতিতে সর্বাধিক ব্যবহৃত আবরণ প্রক্রিয়াগুলির মধ্যে একটি।

এর সুবিধাগুলি নিম্নরূপ:

① ফিল্ম স্তর এবং ম্যাট্রিক্সের মধ্যে আনুগত্য শক্তিশালী, এবং প্রতিক্রিয়া তাপমাত্রা কম।

②ফিল্ম স্তর অভিন্ন এবং ঘন.

③ নেতিবাচক পক্ষপাত চাপ অধীনে ভাল ঘুর কলাই.

④কোন দূষণ নেই।

⑤আয়ন কলাইয়ের জন্য সাবস্ট্রেট উপকরণের বিস্তৃত পরিসর উপযুক্ত।

আয়ন আবরণ প্রযুক্তির বিকাশের সাথে, আয়ন আবরণ প্রযুক্তির বিভিন্ন উপায় আবির্ভূত হয়েছে, যেমন: প্রতিক্রিয়াশীল আয়ন প্রলেপ, প্লাজমা আবরণ, মাল্টি-আর্ক আয়ন প্রলেপ ইত্যাদি। আমি এখানে সেগুলির মধ্য দিয়ে যাব না।

পিভিডিযন্ত্রপাতি

ভৌত বাষ্প জমা করার সরঞ্জামের মধ্যে রয়েছে ভ্যাকুয়াম বাষ্পীভবন কোটার, ভ্যাকুয়াম স্পুটার কোটার এবং ভ্যাকুয়াম আয়ন কোটার৷ নীচের চিত্রটি ভ্যাকুয়াম বাষ্পীভবন কোটারের কাঠামোগত নীতি দেখায়৷

নীচের চিত্রটি স্পুটার আবরণের সরঞ্জাম কাঠামোর পরিকল্পিত চিত্র দেখায়

নিম্নলিখিত চিত্রটি আয়ন আবরণ সরঞ্জামের কাঠামোগত পরিকল্পিত চিত্র দেখায়

ALDপ্রক্রিয়া

ALD: পারমাণবিক স্তর জমা হল রাসায়নিক বাষ্প জমা (CVD) এর উপর ভিত্তি করে একটি উচ্চ-নির্ভুল পাতলা ফিল্ম ডিপোজিশন প্রযুক্তি, যা এমন একটি প্রযুক্তি যা একটি একক পারমাণবিক ফিল্মের আকারে একটি সাবস্ট্রেটের পৃষ্ঠের উপর স্তরে স্তরে উপাদান পদার্থ জমা করে। রাসায়নিক বাষ্প ফেজ। প্রচলিত CVD এর বিপরীতে, ALD হল ডিপোজিশন যেখানে প্রতিক্রিয়া পূর্বসূরগুলি পর্যায়ক্রমে জমা হয় এবং রাসায়নিক নতুন পারমাণবিক ফিল্মের প্রতিক্রিয়া সরাসরি পূর্ববর্তী স্তরের সাথে সম্পর্কিত, যাতে প্রতিটি বিক্রিয়ায় পরমাণুর একটি মাত্র স্তর জমা হয়।

প্রতিটি বিক্রিয়ায় পরমাণুর একটি মাত্র স্তর জমা হয়, যা স্ব-সীমাবদ্ধ, ফিল্মটিকে কনফর্মাল এবং পিনহোল-মুক্ত সাবস্ট্রেটের উপর জমা করার অনুমতি দেয়। ফলস্বরূপ, জমা চক্রের সংখ্যা নিয়ন্ত্রণ করে ফিল্মের পুরুত্ব সঠিকভাবে নিয়ন্ত্রণ করা যেতে পারে।

ALD জমাযোগ্য পদার্থের মধ্যে রয়েছে ধাতু, অক্সাইড, কার্বন (নাইট্রোজেন, সালফার, সিলিকন), বিভিন্ন অর্ধপরিবাহী পদার্থ এবং অতিপরিবাহী পদার্থ। ইন্টিগ্রেটেড সার্কিটগুলি আরও বেশি সমন্বিত এবং ছোট হওয়ার সাথে সাথে উচ্চ অস্তরক ধ্রুবক (উচ্চ কে) গেট ডাইইলেক্ট্রিকগুলি ধীরে ধীরে ঐতিহ্যবাহী সিলিকন অক্সাইড গেটগুলিকে প্রতিস্থাপন করছে, এবং আকৃতির অনুপাত ক্রমশ বৃহত্তর এবং বৃহত্তর হয়ে উঠছে, যা ধাপ কভারেজ ক্ষমতার জন্য উচ্চতর প্রয়োজনীয়তাকে এগিয়ে নিয়ে যাচ্ছে। ডিপোজিশন প্রযুক্তি, তাই ALD ক্রমবর্ধমানভাবে একটি নতুন জমা প্রক্রিয়া হিসাবে গৃহীত হয়েছে যা উপরের প্রয়োজনীয়তাগুলি পূরণ করতে পারে।

একটি ALD চক্রকে চারটি ধাপে ভাগ করা যায়:

প্রথম পূর্বসূরি গ্যাসটি সাবস্ট্রেটের মধ্যে প্রবর্তিত হয়, এবং শোষণ বা রাসায়নিক বিক্রিয়াটি সাবস্ট্রেটের পৃষ্ঠের সাথে ঘটে;

নিষ্ক্রিয় গ্যাস দিয়ে অবশিষ্ট গ্যাস ফ্লাশ করুন;

দ্বিতীয় অগ্রদূত গ্যাস প্রবর্তন; একটি আবরণ তৈরি করার জন্য ম্যাট্রিক্সের পৃষ্ঠে শোষিত প্রথম অগ্রদূত গ্যাসের সাথে রাসায়নিক বিক্রিয়া, বা প্রথম অগ্রদূতের সাথে বিক্রিয়াকারী পণ্য এবং ম্যাট্রিক্স একটি আবরণ তৈরি করতে প্রতিক্রিয়া করতে থাকে;

আবার নিষ্ক্রিয় গ্যাস দিয়ে অতিরিক্ত গ্যাস ধুয়ে ফেলুন।

ALD প্রযুক্তির বৈশিষ্ট্য এবং সুবিধা:

চমৎকার ত্রি-মাত্রিক সামঞ্জস্যতা: ALD একটি ফিল্ম তৈরি করে যা মূল সাবস্ট্রেটের আকৃতির সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ, অর্থাৎ ফিল্মটি অবতল-সদৃশ পৃষ্ঠে সমানভাবে জমা হতে পারে। অতএব, এটি বিভিন্ন আকারের substrates জন্য উপযুক্ত; ইউনিফর্ম ত্রি-মাত্রিক ফিল্ম, সামঞ্জস্যপূর্ণ আকৃতি এবং সামঞ্জস্যপূর্ণতা হল ALD প্রযুক্তির অনন্য সুবিধা।

উচ্চ সমতলতা: পৃষ্ঠটি পিনহোল-মুক্ত, এবং নীচে-উপরের বৃদ্ধি প্রক্রিয়া ফিল্মের পিনহোল-মুক্ত প্রকৃতি নির্ধারণ করে, যা ব্লকিং এবং প্যাসিভেশন অ্যাপ্লিকেশনের জন্য মূল্যবান।

চমৎকার আনুগত্য: সাবস্ট্রেট পৃষ্ঠের অগ্রদূতের রাসায়নিক শোষণ চমৎকার আনুগত্য নিশ্চিত করে

নিম্ন তাপীয় বাজেট (কম জমা তাপমাত্রা): কম তাপমাত্রায় (ঘরের তাপমাত্রা 400 ডিগ্রি) পাতলা ফিল্ম বৃদ্ধি করা যেতে পারে, যা তাপমাত্রা-সীমাবদ্ধ পলিমার ডিভাইস এবং বায়োমেটেরিয়াল আবরণের জন্য খুব আকর্ষণীয়।

উচ্চ নির্ভুলতা: প্রতিক্রিয়া চক্র নিয়ন্ত্রণ করে সাবস্ট্রেট ফিল্মের পুরুত্ব সহজভাবে এবং সুনির্দিষ্টভাবে নিয়ন্ত্রণ করা যেতে পারে এবং ফিল্মের পুরুত্বের নির্ভুলতা একটি পরমাণুর বেধে পৌঁছাতে পারে।

ALD সরঞ্জাম

ALD সরঞ্জামের প্রক্রিয়া তাপমাত্রা হল 50~500 ডিগ্রী, যা স্বাভাবিক চাপে কাজ করতে পারে, কিন্তু এটি কম চাপের (0.1~10Torr) অবস্থার মধ্যে কাজ করে। ALD কে বিভিন্ন শক্তি সরবরাহের পদ্ধতি অনুসারে গরম পারমাণবিক জমা এবং প্লাজমা-বর্ধিত পারমাণবিক স্তর জমা (PEALD) এ বিভক্ত করা যেতে পারে। তাপীয় ALD রাসায়নিকভাবে বিক্রিয়া করার জন্য দুই বা ততোধিক অগ্রদূতকে উত্তেজিত করতে তাপ শক্তির উপর নির্ভর করে। পর্যাপ্ত প্রতিক্রিয়া সক্রিয়করণ শক্তি প্রদানের জন্য, তাপীয় পারমাণবিক স্তর জমা করার সরঞ্জামগুলি সাধারণত 200 ~ 500 ডিগ্রি পরিসরে কাজ করে।

নীচের ছবিটি একটি একক-ওয়েফার ALD ডিভাইস দেখায়

0020-24896 কভার রিং 6" SST 101 AL

 

--শেষ--