တစ်ပိုင်းလျှပ်ကူးပစ္စည်း လုပ်ငန်းစဉ်နှင့် စက်ပစ္စည်း(၇/၇)- ပါးလွှာသော ဖလင်ကြီးထွားမှု လုပ်ငန်းစဉ်နှင့် စက်ပစ္စည်း

1. နိဒါန်း

ရုပ်ပိုင်းဆိုင်ရာ သို့မဟုတ် ဓါတုဗေဒနည်းများဖြင့် ပစ္စည်းများ (ကုန်ကြမ်း) များကို မျက်နှာပြင်သို့ ပေါင်းစပ်ထည့်သွင်းခြင်းအား ပါးလွှာသော ဖလင်ကြီးထွားမှုဟုခေါ်သည်။
မတူညီသောလုပ်ငန်းခွင်ဆိုင်ရာမူများအရ၊ ပေါင်းစပ်ပတ်လမ်းပါးလွှာသောဖလင်အစစ်ခံခြင်းကို ခွဲခြားနိုင်သည်-
-Physical Vapor Deposition (PVD);
-Chemical Vapor Deposition (CVD);
- တိုးချဲ့မှု။

 
2. Thin Film Growth Process

2.1 ရုပ်ပိုင်းဆိုင်ရာအခိုးအငွေ့ထွက်ခြင်းနှင့် sputtering လုပ်ငန်းစဉ်

Physical vapor deposition (PVD) လုပ်ငန်းစဉ်သည် wafer ၏မျက်နှာပြင်ပေါ်ရှိ ပါးလွှာသောဖလင်တစ်ချပ်ဖြစ်စေရန် ဖုန်မှုန့်အငွေ့ပျံခြင်း၊ sputtering၊ plasma coating နှင့် molecular beam epitaxy ကဲ့သို့သော ရုပ်ပိုင်းဆိုင်ရာနည်းလမ်းများကို အသုံးပြုခြင်းကို ရည်ညွှန်းသည်။

VLSI စက်မှုလုပ်ငန်းတွင် အသုံးအများဆုံး PVD နည်းပညာမှာ ပေါင်းစည်းထားသော ဆားကစ်များ၏ လျှပ်ကူးပစ္စည်းနှင့် သတ္တု အပြန်အလှန်ချိတ်ဆက်မှုအတွက် အဓိကအားဖြင့် sputtering ဖြစ်သည်။ Sputtering သည် ရှားပါးဓာတ်ငွေ့များ [အာဂွန် (Ar) ကဲ့သို့သော] ဓာတ်ငွေ့များ (ဥပမာ Ar+ ကဲ့သို့) ပြင်ပလျှပ်စစ်စက်ကွင်း၏ လုပ်ဆောင်မှုအောက်တွင် အိုင်းယွန်းအဖြစ်သို့ အိုင်ယွန်အဖြစ်သို့ မြင့်မားသောလေဟာနယ်အခြေအနေအောက်တွင် ဖောက်ခွဲကာ ဗို့အားမြင့်သောပတ်ဝန်းကျင်အောက်တွင် ပစ္စည်းပစ်မှတ်ကို ဗုံးကြဲသည့် လုပ်ငန်းစဉ်တစ်ခုဖြစ်သည်။ ပစ်မှတ်ပစ္စည်း၏ အက်တမ် သို့မဟုတ် မော်လီကျူးများကို ခေါက်ထုတ်ပြီးနောက် တိုက်မိမှုကင်းစင်သော ပျံသန်းမှုလုပ်ငန်းစဉ်ပြီးနောက် ပါးလွှာသောဖလင်တစ်ခုအဖြစ် wafer ၏မျက်နှာပြင်သို့ ရောက်ရှိသည်။ Ar သည် တည်ငြိမ်သောဓာတုဂုဏ်သတ္တိများရှိပြီး ၎င်း၏အိုင်းယွန်းများသည် ပစ်မှတ်ပစ္စည်းနှင့် ဖလင်နှင့် ဓာတုဗေဒအရ တုံ့ပြန်မည်မဟုတ်ပါ။ ပေါင်းစည်းထားသော ဆားကစ်ချစ်ပ်များသည် 0.13μm ကြေးနီအပြန်အလှန်ချိတ်ဆက်သည့်ခေတ်သို့ ဝင်ရောက်လာသည်နှင့်အမျှ ကြေးနီအတားအဆီးပစ္စည်းအလွှာသည် တိုက်တေနီယမ်နိုက်ထရိတ် (TiN) သို့မဟုတ် တန်တလမ်နိုက်ထရိတ် (TaN) ဖလင်ကို အသုံးပြုသည်။ စက်မှုနည်းပညာ လိုအပ်ချက်သည် ဓာတုတုံ့ပြန်မှု sputtering နည်းပညာ၏ သုတေသနနှင့် ဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်မှုကို မြှင့်တင်ပေးခဲ့ပြီး ဆိုလိုသည်မှာ sputtering chamber တွင် Ar အပြင် ဓာတ်ပြုနိုင်သော ဓာတ်ငွေ့နိုက်ထရိုဂျင် (N2) လည်း ရှိနေသဖြင့် Ti သို့မဟုတ် Ta တို့မှ တရစပ် ပေါက်ကွဲသွားစေရန်၊ ပစ်မှတ်ပစ္စည်း Ti သို့မဟုတ် Ta သည် လိုအပ်သော TiN သို့မဟုတ် TaN ရုပ်ရှင်ကို ထုတ်လုပ်ရန် N2 နှင့် တုံ့ပြန်သည်။

DC sputtering၊ RF sputtering နှင့် magnetron sputtering စသည့် အသုံးများသော နည်းလမ်းသုံးမျိုးရှိပါသည်။ ပေါင်းစည်းထားသော ဆားကစ်များ ဆက်လက်တိုးလာသည်နှင့်အမျှ Multi-layer metal wiring များ၏ အလွှာအရေအတွက်များ တိုးလာကာ PVD နည်းပညာကို အသုံးချမှုသည် ပိုမိုကျယ်ပြန့်လာပါသည်။ PVD ပစ္စည်းများတွင် Al-Si၊ Al-Cu၊ Al-Si-Cu၊ Ti၊ Ta၊ Co၊ TiN၊ TaN၊ Ni၊ WSi2 စသည်တို့ဖြစ်သည်။

PVD နှင့် sputtering လုပ်ငန်းစဉ်များသည် အများအားဖြင့် 1×10-7 မှ 9×10-9 Torr ၏ လေဟာနယ်ဒီဂရီဖြင့် အလုံပိတ်တုံ့ပြန်မှုအခန်းတွင် ပြီးမြောက်ပြီးဖြစ်ပြီး၊ တုံ့ပြန်မှုအတွင်း ဓာတ်ငွေ့၏သန့်စင်မှုကို သေချာစေသည်။ တစ်ချိန်တည်းမှာပင်၊ ပစ်မှတ်ကို ဗုံးကြဲရန်အတွက် လုံလောက်သော ဗို့အားမြင့်မြင့်ထုတ်ပေးရန်အတွက် ရှားပါးဓာတ်ငွေ့ကို အိုင်ယွန်ဓာတ်ပြုရန်အတွက် ပြင်ပဗို့အားမြင့်ရန် လိုအပ်သည်။ PVD နှင့် sputtering လုပ်ငန်းစဉ်များကို အကဲဖြတ်ရန် အဓိက ကန့်သတ်ချက်များတွင် ဖုန်မှုန့်ပမာဏအပြင် ခုခံမှုတန်ဖိုး၊ တူညီမှု၊ ရောင်ပြန်ဟပ်မှုအထူနှင့် ဖွဲ့စည်းထားသော ဖလင်၏ ဖိစီးမှုတို့ ပါဝင်ပါသည်။

2.2 ဓာတုအခိုးအငွေ့ထွက်ခြင်းနှင့် ရေပက်ခြင်းလုပ်ငန်းစဉ်

Chemical vapor deposition (CVD) ဆိုသည်မှာ ကွဲပြားသော တစ်စိတ်တစ်ပိုင်း ဖိအားများနှင့် မတူညီသော ဖိအားအမျိုးမျိုးရှိသော ဓာတ်ငွေ့ ဓာတ်ပြုပစ္စည်းများကို အချို့သော အပူချိန်နှင့် ဖိအားတွင် ဓာတုဗေဒနည်းဖြင့် တုံ့ပြန်ကြပြီး၊ ထုတ်လုပ်လိုက်သော အစိုင်အခဲများကို လိုချင်သော ပါးလွှာမှုကို ရရှိရန်အတွက် အလွှာ၏ မျက်နှာပြင်ပေါ်တွင် စုပုံနေပါသည်။ ရုပ်ရှင်။ သမားရိုးကျ ပေါင်းစပ်ပတ်လမ်း ထုတ်လုပ်မှု လုပ်ငန်းစဉ်တွင် ရရှိလာသော ပါးလွှာသော ဖလင်ပစ္စည်းများသည် ယေဘူယျအားဖြင့် အောက်ဆိုဒ်များ၊ နိုက်ထရိုက်များ၊ ကာဘိုဒ်များ၊ သို့မဟုတ် polycrystalline silicon နှင့် amorphous silicon ကဲ့သို့သော ပစ္စည်းများဖြစ်သည်။ Selective epitaxial growth သည် 45nm node များဖြစ်သည့် source and drain SiGe သို့မဟုတ် Si selective epitaxial growth ကဲ့သို့သော 45nm node ပြီးနောက် ပိုမိုအသုံးများသည့် CVD နည်းပညာတစ်ခုလည်းဖြစ်သည်။

ဤနည်းပညာသည် အမျိုးအစားတူသော ပုံဆောင်ခဲတစ်မျိုးတည်း သို့မဟုတ် မူလရာဇမတ်ကွက်များနှင့် ဆင်တူသော ဆီလီကွန်အလွှာတစ်ခု သို့မဟုတ် မူလရာဇမတ်ကွက်တစ်လျှောက် အခြားပစ္စည်းများတွင် ဆက်လက်ဖွဲ့စည်းနိုင်သည်။ CVD ကို insulating dielectric films (SiO2, Si3N4 နှင့် SiON, etc.) နှင့် metal films (tungsten ကဲ့သို့သော စသည်ဖြင့်) ကြီးထွားမှုတွင် တွင်ကျယ်စွာ အသုံးပြုပါသည်။

ယေဘူယျအားဖြင့် ဖိအားအမျိုးအစားခွဲခြားမှုအရ CVD ကို လေထုဖိအား ဓာတုငွေ့ထုတ်လွှတ်မှု (APCVD)၊ လေထုဖိအားအောက် ဓာတုငွေ့ထုတ်လွှတ်မှု (SAPCVD) နှင့် ဖိအားနည်း ဓာတုအငွေ့ထုတ်ခြင်း (LPCVD) ဟူ၍ ခွဲခြားနိုင်သည်။

အပူချိန် အမျိုးအစားခွဲခြင်းအရ CVD ကို မြင့်မားသော အပူချိန်/နိမ့်သော အပူချိန် အောက်ဆိုဒ် ဖလင် ဓာတု အခိုးအငွေ့များ စုပုံခြင်း (HTO/LTO CVD) နှင့် လျင်မြန်သော အပူဓာတု အငွေ့များ စုပုံခြင်း (Rapid Thermal CVD, RTCVD) ဟူ၍ ခွဲခြားနိုင်ပါသည်။

တုံ့ပြန်မှုအရင်းအမြစ်အရ CVD ကို silane-based CVD၊ polyester-based CVD (TEOS-based CVD) နှင့် metal organic chemical vapor deposition (MOCVD) ဟူ၍ ခွဲခြားနိုင်သည်။

စွမ်းအင်အမျိုးအစားခွဲခြားမှုအရ CVD ကို အပူဓာတုအငွေ့ထုတ်ခြင်း (Thermal CVD)၊ ပလာစမာအဆင့်မြှင့်တင်ထားသော ဓာတုအငွေ့ထုတ်ခြင်း (Plasma Enhanced CVD, PECVD) နှင့် သိပ်သည်းဆမြင့်မားသော ပလာစမာဓာတုအငွေ့ထုတ်ခြင်း (High Density Plasma CVD, HDPCVD) ဟူ၍ ခွဲခြားနိုင်သည်။ မကြာသေးမီက၊ အလွန်ကောင်းမွန်သော ကွာဟချက်ကို ဖြည့်စွမ်းနိုင်မှုနှင့်အတူ စီးဆင်းနိုင်သော ဓာတုအခိုးအငွေ့များ စုပုံခြင်း (Flowable CVD, FCVD) ကိုလည်း တီထွင်ခဲ့သည်။

မတူညီသော CVD တွင် စိုက်ပျိုးထားသော ရုပ်ရှင်များသည် မတူညီသော ဂုဏ်သတ္တိများ (ဥပမာ- ဓာတုဖွဲ့စည်းမှု၊ လျှပ်စီးကြောင်းကိန်းသေ၊ တင်းမာမှု၊ ဖိစီးမှုနှင့် ပြိုကွဲမှုဗို့အား) ရှိပြီး မတူညီသော လုပ်ငန်းစဉ်လိုအပ်ချက်များ (ဥပမာ- အပူချိန်၊ အဆင့်လွှမ်းခြုံမှု၊ ဖြည့်စွက်မှုလိုအပ်ချက်များစသည်) အရ သီးခြားစီအသုံးပြုနိုင်ပါသည်။

2.3 အနုမြူအလွှာ အစစ်ခံခြင်း လုပ်ငန်းစဉ်

Atomic layer deposition (ALD) သည် အက်တမ်အလွှာတစ်ခုပြီးတစ်ခု ကြီးထွားလာခြင်းဖြင့် အက်တမ်အလွှာတစ်ခုအပေါ် အလွှာတစ်ခုပြီးတစ်ခု အက်တမ်အလွှာကို ရည်ညွှန်းသည်။ ပုံမှန် ALD သည် ဓာတ်ပေါင်းဖိုထဲသို့ ဓာတ်ငွေ့ရှေ့ပြေးပစ္စည်းများကို အလှည့်အပြောင်းဖြင့် ခုန်ပျံသောပုံစံဖြင့် ဓါတ်ပေါင်းဖိုထဲသို့ထည့်သည့်နည်းလမ်းကို လက်ခံသည်။

ဥပမာအားဖြင့်၊ ပထမဦးစွာ၊ တုံ့ပြန်မှုရှေ့ပြေးနိမိတ် 1 ကို အလွှာမျက်နှာပြင်သို့ မိတ်ဆက်ပြီး ဓာတုဗေဒ စုပ်ယူမှုပြီးနောက်၊ အက်တမ်အလွှာတစ်ခုသည် အလွှာမျက်နှာပြင်ပေါ်တွင် ဖွဲ့စည်းထားသည်။ ထို့နောက် အောက်ခံမျက်နှာပြင်ပေါ်တွင် ကျန်ရှိနေသော ရှေ့ပြေးနိမိတ် 1 ကို လေစုပ်စက်ဖြင့် စုပ်ထုတ်ပါသည်။ ထို့နောက် တုံ့ပြန်မှုရှေ့ပြေးနိမိတ် 2 ကို အလွှာမျက်နှာပြင်သို့ မိတ်ဆက်လိုက်ပြီး၊ သက်ဆိုင်ရာ ပါးလွှာသော ဖလင်ပစ္စည်းနှင့် ဆပ်စထရိတ်မျက်နှာပြင်ပေါ်ရှိ သက်ဆိုင်သော ရလဒ်များကို ထုတ်လုပ်ရန်အတွက် ဆပ်စထရိတ်မျက်နှာပြင်ပေါ်တွင် စုပ်ယူထားသော ရှေ့ပြေးနိမိတ် 1 နှင့် ဓာတုဗေဒအရ ဓာတ်ပြုပါသည်။ ရှေ့ပြေးနိမိတ် 1 သည် လုံးလုံးလျားလျား တုံ့ပြန်သောအခါ၊ ALD ၏ ကိုယ်ပိုင်ကန့်သတ်သော လက္ခဏာဖြစ်သည့် တုံ့ပြန်မှုသည် အလိုအလျောက် ရပ်စဲသွားမည်ဖြစ်ပြီး၊ ထို့နောက် ကြီးထွားမှု၏ နောက်အဆင့်အတွက် ပြင်ဆင်ရန် ကျန်ရှိသော ဓာတ်ပြုပစ္စည်းများနှင့် ရလဒ်များကို ထုတ်ယူသည်။ အထက်ဖော်ပြပါ လုပ်ငန်းစဉ်ကို စဉ်ဆက်မပြတ် ထပ်လုပ်ခြင်းဖြင့်၊ အက်တမ် တစ်ခုတည်းဖြင့် အလွှာအလိုက် ပေါက်ရောက်သော အလွှာပါးလွှာသော အရာဝတ္ထုများ ပေါက်ရောက်နိုင်သည် ။

ALD နှင့် CVD နှစ်ခုစလုံးသည် အလွှာမျက်နှာပြင်ပေါ်ရှိ ဓာတုဗေဒနည်းဖြင့် တုံ့ပြန်ရန် ဓာတ်ငွေ့ထုတ်လွှတ်မှု အရင်းအမြစ်ကို မိတ်ဆက်ပေးသည့် နည်းလမ်းဖြစ်သည်၊ သို့သော် ကွာခြားချက်မှာ CVD ၏ ဓာတ်ငွေ့တုံ့ပြန်မှုရင်းမြစ်သည် မိမိကိုယ်ကို ကန့်သတ်ကြီးထွားမှု၏ လက္ခဏာရပ်များ မပါဝင်ခြင်းကြောင့် ဖြစ်သည်။ ALD နည်းပညာကို ဖော်ဆောင်ရာတွင် အဓိကသော့ချက်မှာ မိမိကိုယ်ကို ကန့်သတ်တုံ့ပြန်မှု ဂုဏ်သတ္တိရှိသော ရှေ့ပြေးနိမိတ်များကို ရှာဖွေရန်ဖြစ်ကြောင်း ရှုမြင်နိုင်ပါသည်။

2.4 Epitaxial လုပ်ငန်းစဉ်

Epitaxial လုပ်ငန်းစဉ်သည် အလွှာတစ်ခုပေါ်တွင် လုံးဝသတ်မှတ်ထားသော တစ်ခုတည်းသော သလင်းကျောက်အလွှာကို ကြီးထွားစေသည့် လုပ်ငန်းစဉ်ကို ရည်ညွှန်းသည်။ ယေဘူယျအားဖြင့်ပြောရလျှင်၊ epitaxial လုပ်ငန်းစဉ်သည် ပုံဆောင်ခဲအလွှာတစ်ခုပေါ်ရှိ မူလအလွှာနှင့် တူညီသော ရာဇမတ်ကွက်များ တိမ်းညွှတ်မှုရှိသော ပုံဆောင်ခဲအလွှာကို ကြီးထွားစေရန်ဖြစ်သည်။ Epitaxial လုပ်ငန်းစဉ်ကို ပေါင်းစပ်ပတ်လမ်းစက်မှုလုပ်ငန်းရှိ epitaxial silicon wafers၊ MOS transistors များ၏ epitaxial ကြီးထွားမှုနှင့် မြှုပ်နှံထားသော epitaxial ကြီးထွားမှု၊ LED substrates ပေါ်ရှိ epitaxial ကြီးထွားမှုစသည်တို့ကဲ့သို့သော တစ်ပိုင်းလျှပ်ကူးပစ္စည်းထုတ်လုပ်မှုတွင် တွင်ကျယ်စွာအသုံးပြုပါသည်။

ကြီးထွားမှုရင်းမြစ်၏ မတူညီသောအဆင့်အခြေအနေများအရ၊ epitaxial ကြီးထွားမှုနည်းလမ်းများကို အစိုင်အခဲအဆင့် epitaxy၊ အရည်အဆင့် epitaxy နှင့် vapor phase epitaxy ဟူ၍ ခွဲခြားနိုင်သည်။ ပေါင်းစပ်ပတ်လမ်းထုတ်လုပ်မှုတွင်၊ အသုံးများသော epitaxial နည်းလမ်းများသည် အစိုင်အခဲအဆင့် epitaxy နှင့် vapor phase epitaxy တို့ဖြစ်သည်။

အစိုင်အခဲအဆင့် epitaxy- အစိုင်အခဲအရင်းအမြစ်ကို အသုံးပြု၍ အလွှာတစ်ခုပေါ်ရှိ သလင်းကျောက်အလွှာတစ်ခု၏ ကြီးထွားမှုကို ရည်ညွှန်းသည်။ ဥပမာအားဖြင့်၊ ion implantation ပြီးနောက် thermal annealing သည် အမှန်တကယ်တွင် solid phase epitaxy process ဖြစ်သည်။ အိုင်းယွန်းထည့်သွင်းစဉ်အတွင်း၊ ဆီလီကွန် wafer ၏ ဆီလီကွန်အက်တမ်များကို စွမ်းအင်မြင့်မားစွာထည့်သွင်းထားသော အိုင်းယွန်းများဖြင့် ဗုံးကြဲကာ ၎င်းတို့၏မူလရာဇမတ်ကွက်များကို ချန်ထားကာ မျက်နှာပြင် amorphous ဆီလီကွန်အလွှာတစ်ခုဖြစ်လာသည်။ အပူချိန်မြင့်သော အပူအအေးခံပြီးနောက်၊ amorphous အက်တမ်များသည် ၎င်းတို့၏ ရာဇမတ်ကွက် အနေအထားသို့ ပြန်သွားကာ အက်တမ်ပုံဆောင်ခဲ၏ တိမ်းညွှတ်မှုကို ခံနိုင်ရည်ရှိနေဆဲ ဖြစ်သည်။

vapor phase epitaxy ၏ကြီးထွားမှုနည်းလမ်းများတွင် chemical vapor phase epitaxy, molecular beam epitaxy, atomic layer epitaxy, etc. ပေါင်းစပ်ပတ်လမ်းထုတ်လုပ်ခြင်းတွင် chemical vapor phase epitaxy သည် အသုံးအများဆုံးဖြစ်သည်။ ဓာတုအခိုးအငွေ့အဆင့် epitaxy ၏နိယာမသည် အခြေခံအားဖြင့် ဓာတုအခိုးအငွေ့များစုပုံခြင်းနှင့် တူညီသည်။ နှစ်ခုစလုံးသည် ဓာတ်ငွေ့ရောစပ်ပြီးနောက် wafers မျက်နှာပြင်ပေါ်တွင် ဓာတုဗေဒနည်းဖြင့် တုံ့ပြန်ခြင်းဖြင့် ပါးလွှာသောရုပ်ရှင်များကို စုစည်းပေးသည့် လုပ်ငန်းစဉ်များဖြစ်သည်။

ကွာခြားချက်မှာ ဓာတုအငွေ့အဆင့် epitaxy သည် ပုံဆောင်ခဲအလွှာတစ်ခုတည်းတွင် ကြီးထွားလာသောကြောင့် ၎င်းတွင် စက်ပစ္စည်းများအတွင်း အညစ်အကြေးပါဝင်မှုနှင့် wafer မျက်နှာပြင်၏ သန့်ရှင်းမှုအတွက် လိုအပ်ချက်ပိုများသည်။ အစောပိုင်း ဓာတုငွေ့အဆင့် epitaxial silicon လုပ်ငန်းစဉ်ကို မြင့်မားသောအပူချိန်အခြေအနေများ (1000°C ထက်များသော) အောက်တွင် လုပ်ဆောင်ရန် လိုအပ်သည်။ လုပ်ငန်းစဉ်ဆိုင်ရာပစ္စည်းများ၊ အထူးသဖြင့် လေဟာနယ်လဲလှယ်ခန်းနည်းပညာကို လက်ခံကျင့်သုံးခြင်းနှင့်အတူ၊ စက်ကိရိယာအပေါက်နှင့် ဆီလီကွန်ဝေဖာ၏ မျက်နှာပြင် သန့်ရှင်းမှုကို လွန်စွာတိုးတက်ကောင်းမွန်လာကာ ဆီလီကွန် epitaxy သည် အပူချိန် (600-700°) နိမ့်သောနေရာတွင် လုပ်ဆောင်နိုင်သည်။ ဂ)။ epitaxial silicon wafer လုပ်ငန်းစဉ်သည် silicon wafer ၏မျက်နှာပြင်ပေါ်တွင် single crystal silicon အလွှာကိုကြီးထွားစေရန်ဖြစ်သည်။

မူလဆီလီကွန်အလွှာနှင့် နှိုင်းယှဉ်ပါက၊ epitaxial silicon အလွှာသည် ပိုမိုသန့်ရှင်းစင်ကြယ်ပြီး ကွက်ကွက်များနည်းပါးသောကြောင့် ဆီမီးကွန်ဒတ်တာထုတ်လုပ်ခြင်း၏အထွက်နှုန်းကို တိုးတက်စေသည်။ ထို့အပြင်၊ ဆီလီကွန် wafer ပေါ်တွင် စိုက်ပျိုးထားသော epitaxial silicon အလွှာ၏ ကြီးထွားမှုအထူနှင့် doping အာရုံစူးစိုက်မှုသည် ကိရိယာ၏ဒီဇိုင်းအတွက် လိုက်လျောညီထွေဖြစ်စေသော၊ ပျော့ပြောင်းမှုကို ဆောင်ကြဉ်းပေးသည့်၊ ၎င်းသည် အလွှာ၏ခံနိုင်ရည်အား လျှော့ချရန်နှင့် substrate isolation ကို တိုးမြှင့်ခြင်းကဲ့သို့သော လိုက်လျောညီထွေဖြစ်စေသည်။ မြှုပ်သွင်းထားသော ရင်းမြစ်-ရေစီးကြောင်း epitaxial လုပ်ငန်းစဉ်သည် အဆင့်မြင့် ယုတ္တိဗေဒနည်းပညာဆိုင်ရာ node များတွင် အသုံးများသော နည်းပညာတစ်ခုဖြစ်သည်။

၎င်းသည် MOS ထရန်စစ္စတာများ၏ အရင်းအမြစ်နှင့် စီးဆင်းရာဒေသများတွင် doped germanium ဆီလီကွန် သို့မဟုတ် ဆီလီကွန် ကြီးထွားလာမှုဖြစ်စဉ်ကို ရည်ညွှန်းသည်။ မြှုပ်သွင်းထားသော ရင်းမြစ်-ရေစီးကြောင်း epitaxial လုပ်ငန်းစဉ်ကို မိတ်ဆက်ခြင်း၏ အဓိက အားသာချက်များတွင်- ရာဇမတ်ကွက်များ လိုက်လျောညီထွေရှိခြင်းကြောင့် စိတ်ဖိစီးမှုများပါဝင်သော pseudocrystalline အလွှာကို ကြီးထွားလာစေခြင်း၊ ရင်းမြစ်နှင့် မြောင်းများ၏ အတွင်းနေရာများတွင် သောက်သုံးခြင်းသည် အရင်းအမြစ်-မြောင်းလမ်းဆုံ၏ ကပ်ပါးခုခံမှုကို လျှော့ချနိုင်ပြီး စွမ်းအင်မြင့် အိုင်းယွန်း စိုက်ခြင်း၏ ချို့ယွင်းချက်များကို လျှော့ချနိုင်သည်။

3. ပိန်ဖလင်ထွားပေးရတယ်။

3.1 ဖုန်စုပ်စက် အငွေ့ပျံခြင်း ကိရိယာ

Vacuum evaporation သည် လေဟာနယ်ခန်းအတွင်းရှိ အစိုင်အခဲပစ္စည်းများကို အငွေ့ပျံစေရန်၊ အငွေ့ပျံခြင်း သို့မဟုတ် သိမ်မွေ့သောအငွေ့ပျံခြင်းတို့ကို ဖြစ်စေကာ အချို့သောအပူချိန်တွင် အလွှာတစ်ခု၏မျက်နှာပြင်ပေါ်၌ စုပုံပြီး စိမ့်ဝင်သွားစေရန်အတွက် ဖုန်စုပ်စက်အငွေ့ပျံခြင်းနည်းလမ်းတစ်ခုဖြစ်သည်။

အများအားဖြင့် ၎င်းတွင် လေဟာနယ်စနစ်၊ ရေငွေ့ပျံစနစ်နှင့် အပူပေးစနစ်ဟူ၍ အပိုင်းသုံးပိုင်းပါဝင်သည်။ လေဟာနယ်စနစ်တွင် ဖုန်စုပ်ပိုက်များနှင့် လေဟာနယ်ပန့်များပါ၀င်ပြီး ၎င်း၏အဓိကလုပ်ဆောင်ချက်မှာ ရေငွေ့ပျံရန်အတွက် အရည်အသွေးပြည့်မီသော လေဟာနယ်ပတ်ဝန်းကျင်ကို ပံ့ပိုးပေးခြင်းဖြစ်သည်။ ရေငွေ့ပျံခြင်းစနစ်တွင် ရေငွေ့ပျံခြင်းဇယား၊ အပူပေးသည့်အစိတ်အပိုင်းနှင့် အပူချိန်တိုင်းတာသည့် အစိတ်အပိုင်းတို့ ပါဝင်သည်။

အငွေ့ပျံမည့် ပစ်မှတ်ပစ္စည်း (ဥပမာ Ag၊ Al အစရှိသည်) ကို အငွေ့ပျံခြင်း စားပွဲပေါ်တွင် ထားရှိပါ။ အပူနှင့် အပူချိန် တိုင်းတာခြင်း အစိတ်အပိုင်းသည် ချောမွေ့စွာ ရေငွေ့ပျံခြင်းကို သေချာစေရန် ရေငွေ့ပျံခြင်း အပူချိန်ကို ထိန်းချုပ်ရန် အသုံးပြုသည့် အပိတ်အဝိုင်းစနစ် ဖြစ်သည်။ အပူပေးစနစ်တွင် wafer အဆင့်နှင့် အပူပေးသည့် အစိတ်အပိုင်းများ ပါဝင်သည်။ ပါးလွှာသောဖလင်အငွေ့ပျံရန်လိုအပ်သည့်အလွှာကို wafer အဆင့်တွင်ထားရန်အသုံးပြုပြီး အလွှာအပေါ်ယံအပူပေးခြင်းနှင့် အပူချိန်တိုင်းတာခြင်းတုံ့ပြန်ချက်ထိန်းချုပ်မှုတို့ကိုသိရှိနားလည်ရန်အပူပေးသည့်အစိတ်အပိုင်းကိုအသုံးပြုသည်။

ဖုန်စုပ်စက်ပတ်ဝန်းကျင်သည် လေဟာနယ်၏ ရေငွေ့ပျံမှုဖြစ်စဉ်တွင် အလွန်အရေးကြီးသော အခြေအနေတစ်ခုဖြစ်ပြီး၊ ၎င်းသည် ရေငွေ့ပျံနှုန်းနှင့် ဖလင်၏ အရည်အသွေးတို့နှင့် ဆက်စပ်နေသည်။ လေဟာနယ်ဒီဂရီ လိုအပ်ချက်များနှင့် မကိုက်ညီပါက၊ အငွေ့ပျံသော အက်တမ် သို့မဟုတ် မော်လီကျူးများသည် ကျန်ရှိသော ဓာတ်ငွေ့မော်လီကျူးများနှင့် မကြာခဏ တိုက်မိပြီး ၎င်းတို့၏ အဓိပ္ပါယ်ကင်းမဲ့သော လမ်းကြောင်းကို သေးငယ်သွားကာ အက်တမ် သို့မဟုတ် မော်လီကျူးများ ပြင်းထန်စွာ ပြန့်ကျဲသွားကာ ရွေ့လျားမှု လမ်းကြောင်းကို ပြောင်းလဲကာ ရုပ်ရှင်ကို လျှော့ချပေးသည်။ ဖွဲ့စည်းမှုနှုန်း။

ထို့အပြင်၊ ကျန်ရှိသောညစ်ညမ်းသောဓာတ်ငွေ့မော်လီကျူးများရှိနေခြင်းကြောင့်၊ သိုလှောင်ထားသောရုပ်ရှင်သည်ပြင်းထန်စွာညစ်ညမ်းပြီးအရည်အသွေးညံ့ဖျင်းသည်၊ အထူးသဖြင့်အခန်း၏ဖိအားမြင့်တက်မှုနှုန်းစံနှင့်မကိုက်ညီဘဲယိုစိမ့်သောအခါ၊ လေဟာနယ်ခန်းထဲသို့ယိုစိမ့်လိမ့်မည်။ ရုပ်ရှင်အရည်အသွေးအပေါ် ဆိုးရွားစွာ သက်ရောက်မှုရှိစေမည့်၊

ဖုန်စုပ်စက်၏ဖွဲ့စည်းပုံသွင်ပြင်လက္ခဏာများသည် အရွယ်အစားကြီးမားသောအလွှာများတွင် အပေါ်ယံအလွှာ၏တူညီမှုညံ့ဖျင်းကြောင်းဆုံးဖြတ်သည်။ ၎င်း၏တူညီမှုတိုးတက်စေရန်အတွက်၊ အရင်းအမြစ်-မြေအောက်စထရိတ်အကွာအဝေးကို တိုးမြှင့်ခြင်းနှင့် အလွှာကိုလှည့်ခြင်းနည်းလမ်းကို ယေဘူယျအားဖြင့် လက်ခံထားသော်လည်း အရင်းအမြစ်-မြေအောက်စထရတ်အကွာအဝေးကို တိုးမြှင့်ခြင်းသည် ရုပ်ရှင်၏ကြီးထွားနှုန်းနှင့် သန့်စင်မှုကို စွန့်လွှတ်မည်ဖြစ်သည်။ တစ်ချိန်တည်းမှာပင်၊ လေဟာနယ်နေရာ တိုးလာခြင်းကြောင့် အငွေ့ပြန်သွားသော ပစ္စည်းများ၏ အသုံးချမှုနှုန်းကို လျော့ကျစေသည်။

3.2 DC ရုပ်ပိုင်းဆိုင်ရာ အခိုးအငွေ့ အစစ်ခံပစ္စည်း

Direct current physical vapor deposition (DCPVD) ကို cathode sputtering သို့မဟုတ် vacuum DC two-stage sputtering ဟုခေါ်သည်။ လေဟာနယ် DC sputtering ၏ပစ်မှတ်ပစ္စည်းကို cathode အဖြစ်အသုံးပြုပြီး substrate ကို anode အဖြစ်အသုံးပြုသည်။ Vacuum sputtering သည် ဖြစ်စဉ်ဓာတ်ငွေ့ကို အိုင်ယွန်ထုတ်ခြင်းဖြင့် ပလာစမာကို ဖွဲ့စည်းရန်ဖြစ်သည်။

ပလာစမာရှိ အမှုန်အမွှားများသည် စွမ်းအင်ပမာဏအချို့ကိုရရှိရန် လျှပ်စစ်စက်ကွင်းအတွင်း အရှိန်မြှင့်သည်။ လုံလောက်သော စွမ်းအင်ရှိသော အမှုန်များသည် ပစ်မှတ်ပစ္စည်း၏ မျက်နှာပြင်ကို ဗုံးကြဲကာ ပစ်မှတ်အက်တမ်များ ကွဲထွက်သွားစေရန်၊ အချို့သော အရွေ့စွမ်းအင်ရှိသော အက်တမ်များသည် အလွှာ၏မျက်နှာပြင်ပေါ်ရှိ ပါးလွှာသောဖလင်တစ်ချပ်ဖြစ်စေရန် အလွှာဆီသို့ ရွေ့လျားသွားသည်။ sputtering အတွက်အသုံးပြုသောဓာတ်ငွေ့သည် ယေဘူယျအားဖြင့် အာဂွန် (Ar) ကဲ့သို့သော ရှားပါးဓာတ်ငွေ့ဖြစ်ပြီး၊ ထို့ကြောင့် sputtering ဖြင့်ဖွဲ့စည်းထားသော ဖလင်သည် ညစ်ညမ်းမည်မဟုတ်ပါ။ ထို့အပြင်၊ အာဂွန်၏ အချင်းဝက်သည် sputtering အတွက် ပိုသင့်လျော်သည်။

sputtering အမှုန်များ၏ အရွယ်အစားသည် sputtering လုပ်မည့် ပစ်မှတ် အက်တမ်များ၏ အရွယ်အစားနှင့် နီးစပ်ရမည်။ အမှုန်များ အလွန်ကြီးသည် သို့မဟုတ် သေးငယ်လွန်းပါက၊ ထိရောက်သော sputtering ကို မဖွဲ့စည်းနိုင်ပါ။ အက်တမ်၏အရွယ်အစားအချက်အပြင်၊ အက်တမ်၏ဒြပ်ထုအချက်သည်လည်း sputtering အရည်အသွေးကို ထိခိုက်စေမည်ဖြစ်သည်။ sputtering particle source သည် အလွန်ပေါ့ပါးပါက၊ ပစ်မှတ်အက်တမ်များသည် sputtered လိမ့်မည်မဟုတ်ပေ။ sputtering particles များလွန်းပါက၊ ပစ်မှတ်သည် "ကွေးမည်" ဖြစ်ပြီး ပစ်မှတ်သည် sputtered မည်မဟုတ်ပါ။

DCPVD တွင်အသုံးပြုသည့်ပစ်မှတ်ပစ္စည်းသည် conductor ဖြစ်ရမည်။ အဘယ်ကြောင့်ဆိုသော် လုပ်ငန်းစဉ်အတွင်းရှိ အာဂွန်အိုင်းယွန်းဓာတ်ငွေ့များသည် ပစ်မှတ်ပစ္စည်းကို ဗုံးကြဲသောအခါ၊ ၎င်းတို့သည် ပစ်မှတ်ပစ္စည်း၏ မျက်နှာပြင်ပေါ်ရှိ အီလက်ထရွန်များနှင့် ပြန်လည်ပေါင်းစပ်သွားခြင်းကြောင့် ဖြစ်သည်။ ပစ်မှတ်ပစ္စည်းသည် သတ္တုကဲ့သို့ လျှပ်ကူးပစ္စည်းဖြစ်သောအခါ၊ ဤပေါင်းစပ်မှုမှ စားသုံးသော အီလက်ထရွန်များသည် ပါဝါထောက်ပံ့မှုနှင့် အီလက်ထရွန်များကို ပစ်မှတ်ပစ္စည်း၏ အခြားအစိတ်အပိုင်းများရှိ အခမဲ့အီလက်ထရွန်များဖြင့် ပိုမိုလွယ်ကူစွာ ဖြည့်သွင်းနိုင်သောကြောင့် ပစ်မှတ်ပစ္စည်း၏မျက်နှာပြင်ကဲ့သို့၊ တစ်ခုလုံးအား အနှုတ်လက္ခဏာဖြင့် စွဲကျန်နေပြီး sputtering ကို ထိန်းသိမ်းထားသည်။

ဆန့်ကျင်ဘက်အနေဖြင့်၊ ပစ်မှတ်ပစ္စည်းသည် လျှပ်ကာပစ္စည်းဖြစ်ပါက၊ ပစ်မှတ်ပစ္စည်း၏မျက်နှာပြင်ပေါ်ရှိ အီလက်ထရွန်များကို ပြန်လည်ပေါင်းစပ်ပြီးနောက်၊ ပစ်မှတ်ပစ္စည်း၏အခြားအစိတ်အပိုင်းများရှိ အလကားအီလက်ထရွန်များကို လျှပ်စစ်စီးကူးခြင်းဖြင့် ပြန်လည်ဖြည့်စွမ်းမပေးနိုင်သည့်အပြင် အပြုသဘောဆောင်သည့်ဓာတ်အားများပင် စုပုံလာမည်ဖြစ်သည်။ ပစ်မှတ်ပစ္စည်း၏ မျက်နှာပြင်သည် ပစ်မှတ်ပစ္စည်း အလားအလာကို မြင့်တက်စေပြီး ပစ်မှတ်ပစ္စည်း၏ အနုတ်ဓာတ်အား ပျောက်ကွယ်သွားသည်အထိ အားပျော့သွားကာ နောက်ဆုံးတွင် sputtering ရပ်စဲသွားစေသည်။

ထို့ကြောင့်၊ လျှပ်ကာပစ္စည်းများကို sputtering လုပ်ရာတွင်လည်းအသုံးပြုနိုင်စေရန်အတွက် အခြားသော sputtering method ကိုရှာဖွေရန်လိုအပ်ပါသည်။ ရေဒီယိုကြိမ်နှုန်း sputtering သည် conductive နှင့် non-conductive ပစ်မှတ်နှစ်ခုလုံးအတွက်သင့်လျော်သော sputtering နည်းလမ်းတစ်ခုဖြစ်သည်။

DCPVD ၏နောက်ထပ်အားနည်းချက်မှာ ignition voltage မြင့်မားပြီး substrate ပေါ်ရှိ အီလက်ထရွန်ဗုံးကြဲမှုသည် အားကောင်းသောကြောင့်ဖြစ်သည်။ ဤပြဿနာကိုဖြေရှင်းရန် ထိရောက်သောနည်းလမ်းမှာ magnetron sputtering ကိုအသုံးပြုခြင်းဖြစ်သည်၊ ထို့ကြောင့် magnetron sputtering သည် ပေါင်းစပ်ဆားကစ်များနယ်ပယ်တွင် လက်တွေ့ကျသောတန်ဖိုးဖြစ်သည်။

3.3 RF ရုပ်ပိုင်းဆိုင်ရာ အငွေ့ထွက်ပစ္စည်း ကိရိယာ

ရေဒီယိုကြိမ်နှုန်း ရုပ်ပိုင်းဆိုင်ရာ အခိုးအငွေ့ထွက်ခြင်း (RFPVD) သည် ရေဒီယိုကြိမ်နှုန်းပါဝါအား လှုံ့ဆော်မှုရင်းမြစ်အဖြစ် အသုံးပြုကာ သတ္တုနှင့် သတ္တုမဟုတ်သော ပစ္စည်းအမျိုးမျိုးအတွက် PVD နည်းလမ်းတစ်ခုဖြစ်သည်။

RFPVD တွင်အသုံးပြုသည့် RF ပါဝါထောက်ပံ့မှု၏ ဘုံကြိမ်နှုန်းများမှာ 13.56MHz၊ 20MHz နှင့် 60MHz ဖြစ်သည်။ RF ပါဝါထောက်ပံ့မှု၏ အပြုသဘောနှင့် အပျက်သံသရာများသည် အလှည့်ကျ ပေါ်လာသည်။ PVD ပစ်မှတ်သည် positive half cycle တွင်ရှိနေသောအခါ၊ ပစ်မှတ်မျက်နှာပြင်သည် အပြုသဘောဆောင်သောအလားအလာရှိသောကြောင့်၊ ဖြစ်စဉ်လေထုအတွင်းရှိ အီလက်ထရွန်များသည် ၎င်း၏မျက်နှာပြင်ပေါ်ရှိ အပြုသဘောဆောင်သောဓာတ်အား ပျက်ပြယ်စေရန်အတွက် ပစ်မှတ်မျက်နှာပြင်သို့ စီးဆင်းသွားမည်ဖြစ်ပြီး၊ အီလက်ထရွန်များ ဆက်လက်စုပုံနေမည်ဖြစ်သည်။ ၎င်း၏ မျက်နှာပြင်ကို အဆိုးဘက်သို့ လိုက်စေခြင်း၊ sputtering ပစ်မှတ်သည် အနှုတ်တစ်ဝက်စက်ဝန်းတွင် ရှိနေသောအခါ၊ အပြုသဘောဆောင်သော အိုင်းယွန်းများသည် ပစ်မှတ်ဆီသို့ ရွေ့လျားပြီး ပစ်မှတ်မျက်နှာပြင်ပေါ်တွင် တစ်စိတ်တစ်ပိုင်း ပျက်ပြယ်သွားမည်ဖြစ်သည်။

အရေးကြီးဆုံးအချက်မှာ RF လျှပ်စစ်စက်ကွင်းရှိ အီလက်ထရွန်များ၏ ရွေ့လျားမှုအမြန်နှုန်းသည် အပြုသဘောဆောင်သော အိုင်းယွန်းများထက် များစွာပိုမြန်ကြောင်း၊ အပြုသဘောနှင့် အနုတ်တစ်ဝက်စက်ဝန်း၏အချိန်သည် အတူတူပင်ဖြစ်ရာ ပြီးပြည့်စုံသော စက်ဝန်းတစ်ခုပြီးနောက်၊ ပစ်မှတ်မျက်နှာပြင်သည် တူညီနေမည်ဖြစ်သည်။ “ပိုက်ကွန်” ကို အပျက်သဘောဆောင်သည်။ ထို့ကြောင့်၊ ပထမအကြိမ်အနည်းငယ်တွင်၊ ပစ်မှတ်မျက်နှာပြင်၏အနုတ်လက္ခဏာတာဝန်ခံသည် တိုးများလာသောလမ်းကြောင်းကိုပြသသည်၊ ထို့နောက်တွင်၊ ပစ်မှတ်မျက်နှာပြင်သည် တည်ငြိမ်သော အနှုတ်လက္ခဏာဆောင်သော အလားအလာသို့ ရောက်ရှိသည်။ ထို့နောက် ပစ်မှတ်၏ အနုတ်ဓာတ်အားသည် အီလက်ထရွန်အပေါ် ရွံရှာဖွယ် အကျိုးသက်ရောက်မှုကြောင့်၊ ပစ်မှတ် electrode မှရရှိသော အပြုသဘောနှင့် အနုတ်ဓာတ်ပမာဏသည် ဟန်ချက်ညီသွားတတ်ကာ ပစ်မှတ်သည် တည်ငြိမ်သော အနုတ်ဓာတ်အား ဖြစ်ပေါ်စေသည်။

အထက်ဖော်ပြပါ လုပ်ငန်းစဉ်မှ၊ အနုတ်ဗို့အားဖွဲ့စည်းခြင်းဖြစ်စဉ်သည် ပစ်မှတ်ပစ္စည်းကိုယ်တိုင်၏ ဂုဏ်သတ္တိများနှင့် ဘာမှမသက်ဆိုင်ကြောင်း တွေ့ရှိရသောကြောင့် RFPVD နည်းလမ်းသည် လျှပ်ကာပစ်မှတ်များကို sputtering ပြဿနာကို ဖြေရှင်းရုံသာမက ကောင်းစွာလိုက်ဖက်ပါသည်။ သမားရိုးကျသတ္တုစပယ်ယာပစ်မှတ်များနှင့်။

3.4 Magnetron sputtering ကိရိယာ

Magnetron sputtering သည် ပစ်မှတ်၏နောက်ဘက်သို့ သံလိုက်ထည့်သည့် PVD နည်းလမ်းဖြစ်သည်။ ထပ်လောင်းသံလိုက်များနှင့် DC ပါဝါထောက်ပံ့မှု (သို့မဟုတ် AC ပါဝါထောက်ပံ့မှု) စနစ်သည် magnetron sputtering ရင်းမြစ်တစ်ခုဖြစ်သည်။ sputtering ရင်းမြစ်ကို အခန်းအတွင်း အပြန်အလှန်အကျိုးပြုသော လျှပ်စစ်သံလိုက်စက်ကွင်းတစ်ခု ဖန်တီးရန်၊ အခန်းအတွင်းရှိ ပလာစမာရှိ အီလက်ထရွန်များ၏ ရွေ့လျားမှုအကွာအဝေးကို ဖမ်းယူကာ ကန့်သတ်ရန်၊ အီလက်ထရွန်များ၏ ရွေ့လျားမှုလမ်းကြောင်းကို ချဲ့ထွင်ကာ၊ ထို့ကြောင့် ပလာစမာ၏ အာရုံစူးစိုက်မှုကို တိုးမြင့်စေပြီး နောက်ဆုံးတွင် ပိုမိုရရှိနိုင်ပါသည်။ အစစ်ခံခြင်း။

ထို့အပြင်၊ ပစ်မှတ်၏မျက်နှာပြင်အနီးတွင် အီလက်ထရွန်များ ပိုမိုချည်နှောင်ထားသောကြောင့်၊ အလွှာကို အီလက်ထရွန်ဖြင့် ဗုံးကြဲခြင်းအား လျော့နည်းသွားကာ အလွှာ၏ အပူချိန်ကို လျော့ကျစေသည်။ ပြားချပ်ချပ် DCPVD နည်းပညာနှင့် နှိုင်းယှဉ်ပါက Magnetron ရုပ်ပိုင်းဆိုင်ရာ အငွေ့ပြန်မှုနည်းပညာ၏ အထင်ရှားဆုံးသော အင်္ဂါရပ်များထဲမှ တစ်ခုမှာ စက်နှိုးထားသော လျှပ်စီးဗို့အား နိမ့်ကျပြီး ပိုမိုတည်ငြိမ်လာခြင်းဖြစ်သည်။

၎င်း၏ပိုမိုမြင့်မားသောပလာစမာအာရုံစူးစိုက်မှုနှင့်ပိုမိုကြီးမားသော sputtering အထွက်နှုန်းကြောင့်၊ ၎င်းသည် အလွန်ကောင်းမွန်သော အစစ်ခံမှုထိရောက်မှု၊ ကြီးမားသောအရွယ်အစားအကွာအဝေးတွင် အပ်နှံမှုအထူထိန်းချုပ်မှု၊ တိကျသောဖွဲ့စည်းမှုထိန်းချုပ်မှုနှင့် မီးနှိုးဗို့အားနည်းပါးမှုကို ရရှိနိုင်သည်။ ထို့ကြောင့်၊ magnetron sputtering သည် လက်ရှိ metal film PVD တွင် အသာစီးရနေသည်။ အရိုးရှင်းဆုံး magnetron sputtering ရင်းမြစ် ဒီဇိုင်းမှာ ပစ်မှတ်မျက်နှာပြင်ပေါ်ရှိ ပစ်မှတ်မျက်နှာပြင်ပေါ်ရှိ ပစ်မှတ်မျက်နှာပြင်နှင့် အပြိုင် သံလိုက်စက်ကွင်းကို ပြန့်ပြူးသော ပစ်မှတ်၏နောက်ဘက် (လေဟာနယ်စနစ် အပြင်ဘက်)တွင် သံလိုက်အုပ်စုတစ်ခု ထားရှိရန်ဖြစ်သည်။

အမြဲတမ်းသံလိုက်တစ်ခုကို ထားရှိပါက၊ ၎င်း၏သံလိုက်စက်ကွင်းသည် အတော်လေး ပုံသေဖြစ်နေပြီး အခန်းအတွင်းရှိ ပစ်မှတ်မျက်နှာပြင်ပေါ်တွင် အတော်လေး ပုံသေသံလိုက်စက်ကွင်း ဖြန့်ကျက်မှုကို ဖြစ်ပေါ်စေသည်။ ပစ်မှတ်၏ သီးခြားနေရာများရှိ ပစ္စည်းများသာ ကွဲထွက်နေပြီး ပစ်မှတ်အသုံးပြုမှုနှုန်းမှာ နည်းပါးနေပြီး ပြင်ဆင်ထားသည့် ရုပ်ရှင်၏ တူညီမှုမှာလည်း ညံ့ဖျင်းပါသည်။

ကွဲထွက်သွားသော သတ္တု သို့မဟုတ် အခြားပစ္စည်းအမှုန်အမွှားများကို ပစ်မှတ်မျက်နှာပြင်ပေါ်တွင် ပြန်လည်စုပုံစေပြီး အမှုန်များအဖြစ် ပေါင်းစည်းကာ အပြစ်အနာအဆာများ ညစ်ညမ်းစေမည့် ဖြစ်နိုင်ခြေရှိပါသည်။ ထို့ကြောင့်၊ စီးပွားဖြစ် magnetron sputtering ရင်းမြစ်များသည် ရုပ်ရှင်တူညီမှု၊ ပစ်မှတ်အသုံးပြုမှုနှုန်းနှင့် အပြည့်အဝပစ်မှတ် sputtering တို့ကို တိုးတက်ကောင်းမွန်လာစေရန် လည်ပတ်သံလိုက်ဒီဇိုင်းကို အသုံးပြုကြသည်။

ဤအချက်သုံးချက်ကို ဟန်ချက်ညီရန် အရေးကြီးပါသည်။ ချိန်ခွင်လျှာကို ကောင်းမွန်စွာ မကိုင်တွယ်ပါက၊ ၎င်းသည် ပစ်မှတ်အသုံးပြုမှုနှုန်းကို အလွန်လျှော့ချနေစဉ် (ပစ်မှတ်သက်တမ်းကို တိုစေသည်) သို့မဟုတ် ပစ်မှတ် sputtering အပြည့်အစုံ သို့မဟုတ် ပစ်မှတ်အပြည့် ချေးယူမှု မအောင်မြင်ပါက၊ ၎င်းသည် sputtering လုပ်နေစဉ်အတွင်း အမှုန်အမွှားပြဿနာများကို ဖြစ်စေနိုင်သည်၊ လုပ်ငန်းစဉ်။

magnetron PVD နည်းပညာတွင်၊ လှည့်ပတ်သံလိုက်ရွေ့လျားမှုယန္တရား၊ ပစ်မှတ်ပုံသဏ္ဍာန်၊ ပစ်မှတ်အအေးပေးစနစ်နှင့် magnetron sputtering ရင်းမြစ်အပြင် wafer စုပ်ယူမှုနှင့် အပူချိန်ထိန်းချုပ်မှုကဲ့သို့သော wafer ကိုသယ်ဆောင်သည့် base ၏လုပ်ငန်းဆောင်တာဖွဲ့စည်းပုံကို ထည့်သွင်းစဉ်းစားရန် လိုအပ်ပါသည်။ PVD လုပ်ငန်းစဉ်တွင် လိုအပ်သော ပုံဆောင်ခဲဖွဲ့စည်းပုံ၊ စပါးအရွယ်အစားနှင့် တိမ်းညွှတ်မှုအပြင် စွမ်းဆောင်ရည် တည်ငြိမ်မှုကို ရရှိရန် wafer ၏ အပူချိန်ကို ထိန်းချုပ်ထားသည်။

wafer ၏နောက်ကျောနှင့် base ၏မျက်နှာပြင်ကြားရှိအပူစီးကြောင်းသည်အချို့သောဖိအားတစ်ခုလိုအပ်သည်၊ များသောအားဖြင့် Torr အများအပြား၏အစီအစဥ်အရဖြစ်ပြီးအခန်း၏အလုပ်လုပ်သောဖိအားသည်များသောအားဖြင့် mTorr အများအပြား၏အစီအစဥ်အတိုင်းဖြစ်ပြီး၊ နောက်ဘက်ဖိအား၊ wafer ၏ အပေါ်မျက်နှာပြင်ရှိ ဖိအားထက် များစွာ ကြီးမားသောကြောင့် wafer ကို နေရာချထားရန်နှင့် ကန့်သတ်ရန်အတွက် စက်ပိုင်းဆိုင်ရာ chuck သို့မဟုတ် electrostatic chuck လိုအပ်ပါသည်။

ဤလုပ်ဆောင်ချက်ကိုအောင်မြင်ရန် စက်ပိုင်းဆိုင်ရာ chuck သည် ၎င်း၏ကိုယ်ပိုင်အလေးချိန်နှင့် wafer အစွန်းအပေါ် မူတည်သည်။ ၎င်းသည် ရိုးရှင်းသောဖွဲ့စည်းပုံနှင့် wafer ၏ပစ္စည်းအပေါ်အာရုံမခံနိုင်မှု၏အားသာချက်များရှိသော်လည်း၊ wafer ၏အနားသတ်အကျိုးသက်ရောက်မှုသည်သိသာထင်ရှားသည်၊၊ ၎င်းသည်အမှုန်များကိုတင်းကျပ်စွာထိန်းချုပ်ရန်မသင့်လျော်ပါ။ ထို့ကြောင့်၊ ၎င်းကို IC ထုတ်လုပ်မှုလုပ်ငန်းစဉ်တွင် electrostatic chuck ဖြင့် တဖြည်းဖြည်း အစားထိုးခဲ့သည်။

အပူချိန်အပေါ် အထူးသတိမထားမိသော လုပ်ငန်းစဉ်များအတွက်၊ စုပ်ယူမှုမရှိသော၊ အစွန်းမဟုတ်သော အဆက်အသွယ်ကို ဖယ်ခွာခြင်းနည်းလမ်း (wafer ၏ အပေါ်နှင့် အောက်မျက်နှာပြင်များကြား ဖိအားကွာခြားမှု မရှိ) ကိုလည်း အသုံးပြုနိုင်ပါသည်။ PVD လုပ်ငန်းစဉ်အတွင်း အခန်းအလွှာနှင့် ပလာစမာနှင့် ထိတွေ့နေသော အစိတ်အပိုင်းများ၏ မျက်နှာပြင်ကို ဖုံးအုပ်ပြီး ဖုံးအုပ်သွားမည်ဖြစ်သည်။ စုဆောင်းထားသော ဖလင်အထူသည် ကန့်သတ်ချက်ထက်ကျော်လွန်သောအခါ၊ ဖလင်သည် ကွဲအက်ကာ အမှုန်အမွှားပြဿနာများကို ဖြစ်စေသည်။

ထို့ကြောင့်၊ အလွှာကဲ့သို့သော အစိတ်အပိုင်းများ၏ မျက်နှာပြင်ကို ကုသခြင်းသည် ဤကန့်သတ်ချက်ကို တိုးချဲ့ရန် သော့ချက်ဖြစ်သည်။ Surface sandblasting နှင့် aluminium spray သည် အသုံးများသော နည်းလမ်း နှစ်ခုဖြစ်ပြီး၊ ရည်ရွယ်ချက်မှာ ဖလင်နှင့် မျက်နှာပြင်ကြား ဆက်စပ်မှုကို အားကောင်းစေရန် မျက်နှာပြင် ကြမ်းတမ်းမှု တိုးမြင့်လာစေရန် ဖြစ်သည်။

3.5 Ionization ရုပ်ပိုင်းဆိုင်ရာ အငွေ့ထွက်ပစ္စည်း ကိရိယာ

မိုက်ခရိုအီလက်ထရွန်းနစ်နည်းပညာများ စဉ်ဆက်မပြတ် ဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်လာသည်နှင့်အမျှ လုပ်ဆောင်ချက်အရွယ်အစားများသည် သေးငယ်လာပြီး သေးငယ်လာသည်။ PVD နည်းပညာသည် အမှုန်များ၏ စွန့်ထုတ်မှုလမ်းကြောင်းကို မထိန်းချုပ်နိုင်သောကြောင့် PVD သည် အပေါက်များနှင့် ရှုထောင့်မြင့်မားသည့် ကျဉ်းမြောင်းသော လမ်းကြောင်းများမှတဆင့် ဝင်ရောက်နိုင်မှုကို ကန့်သတ်ထားသောကြောင့် ရိုးရာ PVD နည်းပညာ၏ တိုးချဲ့အသုံးချမှုကို ပိုမိုစိန်ခေါ်လာစေသည်။ PVD လုပ်ငန်းစဉ်တွင်၊ pore groove ၏ရှုထောင့်အချိုးအစား တိုးလာသည်နှင့်အမျှ၊ အောက်ခြေရှိ coverage သည် လျော့နည်းသွားကာ၊ ထိပ်ထောင့်ရှိ တံစက်မြိတ်ကဲ့သို့ အမိုးဆွဲဖွဲ့စည်းပုံနှင့် အောက်ခြေထောင့်တွင် အအားနည်းဆုံး coverage များဖြစ်လာသည်။

ဤပြဿနာကိုဖြေရှင်းရန် Ionized ရုပ်ပိုင်းဆိုင်ရာအငွေ့ထွက်မှုနည်းပညာကိုတီထွင်ခဲ့သည်။ ၎င်းသည် ပထမဦးစွာ ပစ်မှတ်မှ ပစ်မှတ်မှ ထွက်ကျလာသော သတ္တုအက်တမ်များကို ပုံစံအမျိုးမျိုးဖြင့် plasmatize ပြုလုပ်ပြီး ပါးလွှာသော ဖလင်ကို ပြင်ဆင်ရန်အတွက် သတ္တုအိုင်းယွန်းများ၏ ဦးတည်ချက်နှင့် စွမ်းအင်ကို ထိန်းချုပ်ရန် wafer ပေါ်တွင် တင်ထားသော ဘက်လိုက်ဗို့အားကို ချိန်ညှိပေးသည်။ အပေါက်များနှင့် ကျဉ်းမြောင်းသော လမ်းကြောင်းများမှတစ်ဆင့် မြင့်မားသောအချိုးအစား၏ အောက်ခြေအဆင့်များကို လွှမ်းခြုံထားသည်။

အိုင်ယွန်သတ္တုပလာစမာနည်းပညာ၏ ပုံမှန်အင်္ဂါရပ်မှာ အခန်းအတွင်းရှိ ရေဒီယိုကြိမ်နှုန်းကွိုင်ကို ပေါင်းထည့်ခြင်းဖြစ်သည်။ လုပ်ငန်းစဉ်အတွင်း၊ အခန်း၏လုပ်ဆောင်မှုဖိအားကိုအတော်လေးမြင့်မားသောအခြေအနေတွင်ထိန်းသိမ်းထားသည် (သာမန်အလုပ်ဖိအားထက် ၅ ဆမှ ၁၀ ဆ)။ PVD အတွင်း ရေဒီယိုကြိမ်နှုန်း ကွိုင်ကို ရေဒီယိုကြိမ်နှုန်းနှင့် ဓာတ်ငွေ့ဖိအားများ တိုးလာခြင်းဖြင့် အာဂွန်ပလာစမာ အာရုံစူးစိုက်မှု တိုးလာကာ ဒုတိယပလာစမာ ဒေသကို ထုတ်ပေးရန်အတွက် အသုံးပြုသည်။ ပစ်မှတ်မှ ထွက်လာသော သတ္တုအက်တမ်များသည် ဤဒေသကို ဖြတ်ကျော်သွားသောအခါ၊ ၎င်းတို့သည် သတ္တုအိုင်းယွန်းများ ဖွဲ့စည်းရန် သိပ်သည်းဆမြင့်သော အာဂွန်ပလာစမာနှင့် ဓါတ်ပြုကြသည်။

wafer carrier (ဥပမာ electrostatic chuck ကဲ့သို့) တွင် RF ရင်းမြစ်ကို အသုံးချခြင်းဖြင့် သတ္တုအကောင်းစား အိုင်းယွန်းများကို ချွေးပေါက်၏အောက်ခြေသို့ ဆွဲဆောင်ရန်အတွက် wafer ပေါ်ရှိ အနုတ်ဘက်လိုက်မှုကို တိုးပွားစေနိုင်ပါသည်။ ဤဦးတည်ချက်ရှိသော သတ္တုအိုင်းယွန်း စီးဆင်းမှုသည် wafer မျက်နှာပြင်သို့ ထောင့်မှန်ကျသော မြင့်မားသော အချိုးအစားရှိသော ချွေးပေါက်များနှင့် ကျဉ်းမြောင်းသော လမ်းကြောင်းများ၏ အောက်ခြေကို လွှမ်းခြုံမှုကို တိုးတက်စေသည်။

wafer တွင် သက်ရောက်သော negative bias သည် wafer မျက်နှာပြင် (reverse sputtering) ကို ဖြစ်ပေါ်စေပြီး pore groove mouth ၏ overhanging structure ကို အားနည်းစေပြီး အောက်ခြေရှိ ဖလင်ကို ချွေးပေါက်အောက်ခြေထောင့်ရှိ sidewalls များပေါ်သို့ sputter လုပ်ပေးပါသည်။ groove၊ ထို့ကြောင့် ထောင့်များတွင် ခြေလှမ်းလွှမ်းခြုံမှုကို မြှင့်တင်ပေးသည်။

3.6 လေထုဖိအား ဓာတုအခိုးအငွေ့ထွက်ပစ္စည်း ကိရိယာ

Atmospheric pressure chemical vapor deposition (APCVD) equipment ဆိုသည်မှာ ဓာတ်ငွေ့ တုံ့ပြန်မှု အရင်းအမြစ်ကို အဆက်မပြတ် အရှိန်ဖြင့် ပက်ဖျန်းပေးသော ကိရိယာကို ရည်ညွှန်းပြီး လေထုဖိအားနှင့် နီးစပ်သော ဖိအားရှိသော ပတ်ဝန်းကျင်တစ်ခုအောက်ရှိ အပူစိုင်အလွှာ၏ မျက်နှာပြင်ပေါ်သို့ ဖြန်းပေးသည်။ အလွှာမျက်နှာပြင်နှင့် တုံ့ပြန်မှုထုတ်ကုန်ကို ပါးလွှာသောဖလင်တစ်ခုအဖြစ် ဖန်တီးရန် အလွှာမျက်နှာပြင်ပေါ်တွင် မြှုပ်နှံထားသည်။

APCVD စက်ပစ္စည်းသည် အစောဆုံး CVD စက်ကိရိယာဖြစ်ပြီး စက်မှုထုတ်လုပ်မှုနှင့် သိပ္ပံနည်းကျ သုတေသနများတွင် တွင်ကျယ်စွာ အသုံးပြုနေဆဲဖြစ်သည်။ APCVD စက်အား တစ်ခုတည်းသော crystal silicon၊ polycrystalline silicon၊ silicon dioxide၊ zinc oxide၊ titanium dioxide၊ phosphosilicate glass နှင့် borophosphosilicate glass ကဲ့သို့သော ပါးလွှာသော ရုပ်ရှင်များကို ပြင်ဆင်ရန်အတွက် အသုံးပြုနိုင်သည်။

3.7 ဖိအားနည်းသော ဓာတုအခိုးအငွေ့ထွက်ပစ္စည်း ကိရိယာ

Low-pressure chemical vapor deposition (LPCVD) equipment ဆိုသည်မှာ အပူရှိန် (350-1100°C) နှင့် low-pressure (10-100mTorr) ပတ်ဝန်းကျင်အောက်တွင် ဓာတုဗေဒပစ္စည်းဖြင့် တုံ့ပြန်ရန် ဓာတ်ငွေ့ကုန်ကြမ်းများကို အသုံးပြုသည့် ပစ္စည်းကို ရည်ညွှန်းသည်၊ ပါးလွှာသော ဖလင်များ ဖြစ်ပေါ်လာစေရန် ဓာတ်ပြု ပစ္စည်းများ သည် အလွှာ မျက်နှာပြင် ပေါ်တွင် အကျုံးဝင်သည် ။ LPCVD စက်ပစ္စည်းများကို ပါးလွှာသောရုပ်ရှင်များ၏ အရည်အသွေးကို မြှင့်တင်ရန်၊ ဖလင်အထူနှင့် ခံနိုင်ရည်ကဲ့သို့သော ဝိသေသကန့်သတ်ဘောင်များ၏ ဖြန့်ကျက်ညီညွှတ်မှုကို မြှင့်တင်ရန်နှင့် ထုတ်လုပ်မှုစွမ်းဆောင်ရည်ကို မြှင့်တင်ရန် APCVD ၏အခြေခံပေါ်တွင် တီထွင်ထုတ်လုပ်ထားပါသည်။

၎င်း၏အဓိကအင်္ဂါရပ်မှာ ဖိအားနည်းသောအပူစက်ကွင်းပတ်ဝန်းကျင်တွင်၊ ဖြစ်စဉ်ဓာတ်ငွေ့များသည် wafer အလွှာ၏မျက်နှာပြင်ပေါ်တွင် ဓာတုဗေဒနည်းဖြင့် ဓာတ်ပြုကြပြီး၊ တုံ့ပြန်မှုထုတ်ကုန်များသည် ပါးလွှာသောဖလင်တစ်ခုအဖြစ် လွှာသောဖလင်မ်အဖြစ်သို့ ရောက်ရှိကြသည်။ LPCVD စက်ပစ္စည်းများသည် အရည်အသွေးမြင့် ပါးလွှာသောရုပ်ရှင်များပြင်ဆင်မှုတွင် အားသာချက်များရှိပြီး ဆီလီကွန်အောက်ဆိုဒ်၊ ဆီလီကွန်နိုက်ထရိတ်၊ ပိုလီဆီလီကွန်၊ ဆီလီကွန်ကာဗိုက်၊ Galium nitride နှင့် graphene ကဲ့သို့သော ပါးလွှာသောရုပ်ရှင်များကို ပြင်ဆင်ရာတွင် အသုံးပြုနိုင်သည်။

APCVD နှင့် နှိုင်းယှဉ်ပါက LPCVD စက်များ၏ ဖိအားနည်းသော တုံ့ပြန်မှုပတ်ဝန်းကျင်သည် တုံ့ပြန်ခန်းအတွင်းရှိ ဓာတ်ငွေ့များ၏ ပျမ်းမျှအခမဲ့လမ်းကြောင်းနှင့် ပျံ့နှံ့မှုကိန်းဂဏန်းကို တိုးမြင့်စေသည်။

ဓာတ်ပြုခန်းရှိ ဓါတ်ငွေ့နှင့် သယ်ဆောင်သည့်ဓာတ်ငွေ့ မော်လီကျူးများသည် အချိန်တိုအတွင်း အညီအမျှ ဖြန့်ဝေနိုင်သောကြောင့် ဖလင်အထူ၏ တူညီမှု၊ ခုခံနိုင်မှု တူညီမှုနှင့် အဆင့်လွှမ်းခြုံမှုတို့ကို ဖလင်၏ တုံ့ပြန်မှု ဓာတ်ငွေ့ သုံးစွဲမှုမှာလည်း နည်းပါးသည်။ ထို့အပြင်၊ ဖိအားနည်းသောပတ်ဝန်းကျင်သည် ဓာတ်ငွေ့ပစ္စည်းများ၏ ထုတ်လွှင့်မှုအမြန်နှုန်းကို မြှင့်တင်ပေးပါသည်။ အညစ်အကြေးများနှင့် ဓာတ်ပြုခြင်းမှ ပြန့်နှံ့သွားသော အညစ်အကြေးများကို နယ်နိမိတ်အလွှာမှတဆင့် တုံ့ပြန်မှုဇုန်မှ လျင်မြန်စွာ ထုတ်ယူနိုင်ပြီး ဓါတ်ငွေ့များသည် တုံ့ပြန်မှုအတွက် အလွှာမျက်နှာပြင်သို့ရောက်ရှိရန် နယ်နိမိတ်အလွှာကို လျင်မြန်စွာဖြတ်သန်းသွားသောကြောင့် ဓာတုဆေးဆိုးခြင်းကို ထိရောက်စွာ နှိမ်နင်းရန် ပြင်ဆင်ခြင်း၊ မြင့်မားသောအကူးအပြောင်းဇုန်များပါရှိသော အရည်အသွေးမြင့်ရုပ်ရှင်များနှင့် ထုတ်လုပ်မှုစွမ်းဆောင်ရည်ကို မြှင့်တင်ပေးပါသည်။

3.8 ပလာစမာ မြှင့်တင်ထားသော ဓာတုအငွေ့များ စွန့်ပစ်ပစ္စည်း

Plasma enhanced chemical vapor deposition (PECVD) သည် အသုံးများသော t ဖြစ်သည်။hin film deposition နည်းပညာ။ ပလာစမာ လုပ်ငန်းစဉ်အတွင်း၊ ပလာစမာ၏ လုပ်ဆောင်ချက်အောက်တွင် ဓာတ်ငွေ့၏ ရှေ့ပြေးနိမိတ်ကို အိုင်ယွန်ဖြစ်အောင် ပြုလုပ်ထားပြီး၊ ၎င်းသည် အလွှာမျက်နှာပြင်သို့ ပျံ့နှံ့သွားပြီး ဖလင်ကြီးထွားမှုကို ပြီးမြောက်စေရန် ဓာတုဗေဒတုံ့ပြန်မှုခံယူသည့် စိတ်လှုပ်ရှားတက်ကြွသည့် အုပ်စုများဖွဲ့စည်းရန် ပလာစမာ၏ လုပ်ဆောင်ချက်အောက်တွင် အိုင်ယွန်ဖြစ်လာသည်။

ပလာစမာမျိုးဆက်၏ ကြိမ်နှုန်းအရ PECVD တွင်အသုံးပြုသော ပလာစမာကို ရေဒီယိုကြိမ်နှုန်းပလာစမာ (RF ပလာစမာ) နှင့် မိုက်ခရိုဝေ့ပလာစမာ (မိုက်ခရိုဝေ့ပလာစမာ) ဟူ၍ နှစ်မျိုးခွဲခြားနိုင်သည်။ လက်ရှိတွင် စက်မှုလုပ်ငန်းတွင် အသုံးပြုသည့် ရေဒီယိုလှိုင်းနှုန်းမှာ ယေဘုယျအားဖြင့် 13.56MHz ဖြစ်သည်။

ရေဒီယိုကြိမ်နှုန်းပလာစမာ၏နိဒါန်းကို အများအားဖြင့် နှစ်မျိုးခွဲထားသည်- capacitive coupling (CCP) နှင့် inductive coupling (ICP)။ capacitive coupling နည်းလမ်းသည် အများအားဖြင့် တိုက်ရိုက်ပလာစမာတုံ့ပြန်မှုနည်းလမ်းဖြစ်သည်။ inductive coupling method သည် direct plasma method သို့မဟုတ် remote plasma method ဖြစ်နိုင်သည်။

တစ်ပိုင်းလျှပ်ကူးပစ္စည်း ထုတ်လုပ်သည့် လုပ်ငန်းစဉ်များတွင် PECVD သည် သတ္တုများ သို့မဟုတ် အခြားသော အပူချိန်ထိလွယ်သော အဆောက်အဦများ ပါဝင်သော အလွှာများတွင် ပါးလွှာသော ဖလင်များကို ကြီးထွားစေရန် အသုံးပြုသည်။ ဥပမာအားဖြင့်၊ ပေါင်းစပ်ဆားကစ်များ၏ back-end သတ္တုအပြန်အလှန်ချိတ်ဆက်မှုနယ်ပယ်တွင်၊ စက်၏အရင်းအမြစ်၊ ဂိတ်နှင့်ရေနုတ်မြောင်းတည်ဆောက်ပုံများသည် ရှေ့ဆုံးလုပ်ငန်းစဉ်တွင် ဖွဲ့စည်းထားသောကြောင့်၊ သတ္တုအပြန်အလှန်ဆက်သွယ်မှုနယ်ပယ်တွင် ပါးလွှာသောရုပ်ရှင်များ၏ ကြီးထွားမှုသည် အကြောင်းအရာတစ်ခုဖြစ်သည်။ အလွန်တင်းကျပ်သော အပူဘတ်ဂျက်ကန့်သတ်ချက်များ၊ ထို့ကြောင့် ၎င်းကို ပလာစမာအကူအညီဖြင့် ပြီးမြောက်စေသည်။ ပလာစမာ လုပ်ငန်းစဉ်ဘောင်များကို ချိန်ညှိခြင်းဖြင့်၊ သိပ်သည်းမှု၊ ဓာတုဖွဲ့စည်းမှု၊ အညစ်အကြေးပါဝင်မှု၊ PECVD မှ စိုက်ပျိုးထားသော ပါးလွှာသော ဖလင်၏ စက်ပိုင်းဆိုင်ရာ တင်းမာမှုနှင့် ဖိစီးမှု ကန့်သတ်ချက်များကို အတိုင်းအတာတစ်ခုအတွင်း ချိန်ညှိပြီး အကောင်းဆုံးဖြစ်အောင် ပြုလုပ်နိုင်သည်။

3.9 Atomic Layer Deposition Equipment

Atomic layer deposition (ALD) သည် ပါးလွှာသော ဖလင် အစစ်ခံနည်းပညာတစ်ခုဖြစ်ပြီး တစ်ပိုင်း-မိုနိုအက်တမ်အလွှာပုံစံဖြင့် အခါအားလျော်စွာ ပေါက်ရောက်သော ပါးလွှာသော ဖလင် အစစ်ခံနည်းပညာဖြစ်သည်။ ၎င်း၏ထူးခြားချက်မှာ စုဆောင်းထားသော ရုပ်ရှင်၏အထူသည် ကြီးထွားမှုသံသရာအရေအတွက်ကို ထိန်းချုပ်ခြင်းဖြင့် တိကျစွာချိန်ညှိနိုင်သည်။ ဓာတုအခိုးအငွေ့ထွက်ခြင်း (CVD) လုပ်ငန်းစဉ်နှင့် မတူဘဲ၊ ALD လုပ်ငန်းစဉ်ရှိ ရှေ့ပြေးနမိတ်နှစ်ခု (သို့မဟုတ်) ပိုများသော အရာများသည် အလွှာမျက်နှာပြင်ကို ဖြတ်သန်းပြီး ရှားပါးဓာတ်ငွေ့များကို ဖယ်ရှားရှင်းလင်းခြင်းဖြင့် ထိရောက်စွာ သီးခြားခွဲထုတ်ထားသည်။

ရှေ့ပြေးနိမိတ်နှစ်ခုသည် ဓာတုဗေဒနည်းဖြင့် တုံ့ပြန်ရန်အတွက် ဓာတ်ငွေ့အဆင့်တွင် ရောနှောပြီး တွေ့ဆုံမည်မဟုတ်သော်လည်း အလွှာမျက်နှာပြင်ပေါ်ရှိ ဓာတုစုပ်ယူမှုမှတစ်ဆင့်သာ တုံ့ပြန်ခြင်းဖြစ်သည်။ ALD လည်ပတ်မှုတစ်ခုစီတွင်၊ အလွှာမျက်နှာပြင်ပေါ်ရှိ စုပ်ယူထားသော ရှေ့ပြေးဆာဆာပမာဏသည် အလွှာမျက်နှာပြင်ရှိ တက်ကြွသောအုပ်စုများ၏ သိပ်သည်းဆနှင့် ဆက်စပ်နေသည်။ မျက်နှာပြင်ပေါ်ရှိ ဓာတ်ပြုအုပ်စုများ ကုန်ဆုံးသွားသောအခါ၊ ရှေ့ပြေးနိမိတ်များ ပိုလျှံနေသော်လည်း၊ ဓာတုစုပ်ယူမှုမှာ ကြမ်းပြင်မျက်နှာပြင်ပေါ်တွင် ဖြစ်ပေါ်မည်မဟုတ်ပါ။

ဤတုံ့ပြန်မှုဖြစ်စဉ်ကို မျက်နှာပြင် self-limiting တုံ့ပြန်မှုဟုခေါ်သည်။ ဤလုပ်ငန်းစဉ်ယန္တရားသည် ALD လုပ်ငန်းစဉ်၏ စက်ဝန်းတစ်ခုစီတွင် ကြီးထွားလာသော ဖလင်၏အထူကို စဉ်ဆက်မပြတ်ဖြစ်စေသည်၊ ထို့ကြောင့် ALD လုပ်ငန်းစဉ်သည် တိကျသောအထူထိန်းချုပ်မှုနှင့် ကောင်းမွန်သောဖလင်အဆင့်လွှမ်းခြုံမှု၏ အားသာချက်များရှိသည်။

3.10 မော်လီကျူးအလင်းတန်း Epitaxy စက်ကိရိယာ

Molecular Beam Epitaxy (MBE) စနစ်သည် အပူစွမ်းအင် အက်တမ်အလင်းတန်းများ သို့မဟုတ် မော်လီကျူလာတစ်ခု သို့မဟုတ် တစ်ခုထက်ပိုသော အလင်းတန်းများကို အသုံးပြု၍ အလွန်မြင့်မားသော လေဟာနယ်အခြေအနေအောက်တွင် အပူရှိအလွှာမျက်နှာပြင်ပေါ်သို့ ပက်ဖျန်းပေးသည့် လျှပ်တပြက်အမှုန်အမွှားများကို ရည်ညွှန်းပြီး၊ အရေပြားလွှာပစ္စည်း၏ ပုံဆောင်ခဲဝင်ရိုးလမ်းကြောင်းတစ်လျှောက်တွင် တစ်ခုတည်းသော ပုံဆောင်ခဲပါးလွှာသော ရုပ်ရှင်များကို epitaxially ကြီးထွားစေရန်။ ယေဘူယျအားဖြင့်၊ အပူအကာအကာရှိသော ဂျက်မီးဖိုဖြင့် အပူပေးသည့်အခြေအနေအောက်တွင်၊ အလင်းတန်းအရင်းအမြစ်သည် အက်တမ်အလင်းတန်း သို့မဟုတ် မော်လီကျူးအလင်းတန်းတစ်ခုအဖြစ် ဖြစ်ပေါ်လာပြီး ဖလင်သည် အလွှာတစ်ခုပြီးတစ်ခု ကြီးထွားလာကာ အလွှာတစ်ခုချင်းစီ၏ ဝင်ရိုးလမ်းကြောင်းတစ်လျှောက်တွင် အလွှာတစ်ခု ကြီးထွားလာသည်။

၎င်း၏ဝိသေသလက္ခဏာများသည်နိမ့်သော epitaxial ကြီးထွားမှုအပူချိန်ဖြစ်ပြီး၊ အထူ၊ ကြားခံ၊ ဓာတုဖွဲ့စည်းမှုနှင့်ညစ်ညမ်းမှုအာရုံစူးစိုက်မှုကိုအက်တမ်အဆင့်တွင်အတိအကျထိန်းချုပ်နိုင်သည်။ MBE သည် တစ်ပိုင်းလျှပ်ကူးပစ္စည်း အလွန်ပါးလွှာသော တစ်ခုတည်းသော ပုံဆောင်ခဲရုပ်ရှင်များ ပြင်ဆင်မှုမှ အစပြုခဲ့သော်လည်း ၎င်း၏ အသုံးချမှုသည် ယခုအခါ သတ္တုနှင့် insulating dielectrics ကဲ့သို့သော ပစ္စည်းစနစ်အမျိုးမျိုးသို့ ချဲ့ထွင်ခဲ့ပြီး III-V၊ II-VI၊ ဆီလီကွန်၊ ဆီလီကွန်ဂျာမနီယမ် (SiGe ဂရပ်ဖင်း၊ အောက်ဆိုဒ်နှင့် အော်ဂဲနစ်ရုပ်ရှင်များ။

မော်လီကျူး အလင်းတန်း epitaxy (MBE) စနစ်သည် အဓိကအားဖြင့် အလွန်မြင့်မားသော ဖုန်စုပ်စနစ်၊ မော်လီကျူး အလင်းတန်းရင်းမြစ်၊ အလွှာကို ပြုပြင်ခြင်းနှင့် အပူပေးစနစ်၊ နမူနာ လွှဲပြောင်းမှုစနစ်၊ စက်ရုံတွင်း စောင့်ကြည့်ရေးစနစ်၊ ထိန်းချုပ်မှုစနစ် နှင့် စမ်းသပ်မှုတို့ ပါဝင်ပါသည်။ စနစ်။

လေဟာနယ်စနစ်တွင် လေဟာနယ်ပန့်များ (စက်မှုပန့်များ၊ မော်လီကျူးပန့်များ၊ အိုင်းယွန်းပန့်များ၊ နှင့် ငွေ့ရည်ဖွဲ့စုပ်စက်များ) နှင့် အလွန်မြင့်မားသော ဖုန်စုပ်စက်ကြီးထွားမှုပတ်ဝန်းကျင်ကို ဖန်တီးပေးနိုင်သည့် အမျိုးမျိုးသောအဆို့ရှင်များ ပါဝင်သည်။ ယေဘုယျအားဖြင့် ရရှိနိုင်သော လေဟာနယ်ဒီဂရီမှာ 10-8 မှ 10-11 Torr ဖြစ်သည်။ လေဟာနယ်စနစ်တွင် အဓိကအားဖြင့် ဖုန်စုပ်ခန်းသုံးခန်း၊ ဥပမာဆေးထိုးခန်း၊ ကြိုတင်ပြုပြင်ခြင်းနှင့် မျက်နှာပြင်ခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာခြင်းအခန်းနှင့် ကြီးထွားမှုအခန်းတို့ဖြစ်သည်။

နမူနာဆေးထိုးခန်းကို အခြားအခန်းများ၏ မြင့်မားသောလေဟာနယ်အခြေအနေများကိုသေချာစေရန်နမူနာများကို ပြင်ပကမ္ဘာသို့လွှဲပြောင်းရန်အသုံးပြုသည်။ ကြိုတင်ပြုပြင်ခြင်းနှင့် မျက်နှာပြင်ခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာခြင်းအခန်းသည် နမူနာဆေးထိုးခန်းနှင့် ကြီးထွားမှုအခန်းတို့ကို ချိတ်ဆက်ပေးကာ ၎င်း၏အဓိကလုပ်ဆောင်ချက်မှာ နမူနာကို အကြိုလုပ်ဆောင်ခြင်း (အလွှာမျက်နှာပြင်၏ ပြီးပြည့်စုံသော သန့်ရှင်းမှုသေချာစေရန် အပူချိန်မြင့်မားသော ဓာတ်ငွေ့ထုတ်ခြင်း) နှင့် ပဏာမမျက်နှာပြင်ခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာခြင်းတို့ကို လုပ်ဆောင်ရန်ဖြစ်သည်။ သန့်စင်ထားသောနမူနာ; ကြီးထွားခန်းသည် MBE စနစ်၏ အဓိက အစိတ်အပိုင်းဖြစ်ပြီး အဓိကအားဖြင့် အရင်းအမြစ် မီးဖိုတစ်ခုနှင့် ၎င်း၏ သက်ဆိုင်ရာ ရှပ်တာ တပ်ဆင်မှု၊ နမူနာ ထိန်းချုပ်ခလုတ်၊ အအေးပေးစနစ်၊ ရောင်ပြန်ဟပ်မှု မြင့်မားသော စွမ်းအင် အီလက်ထရွန် ကွဲပြားမှု (RHEED) နှင့် in-situ စောင့်ကြည့်ရေး စနစ်တို့ ပါဝင်ပါသည်။ . ထုတ်လုပ်မှု MBE စက်ပစ္စည်းအချို့တွင် တိုးတက်မှုအခန်းပုံစံများ အများအပြားရှိသည်။ MBE စက်ပစ္စည်းတည်ဆောက်ပုံ၏ ဇယားကွက်ကို အောက်တွင်ဖော်ပြထားသည်-

MBE သည် ဆီလီကွန်ပစ္စည်း၏ ကုန်ကြမ်းအဖြစ် သန့်စင်မြင့်ဆီလီကွန်ကို အသုံးပြု၍ အလွန်မြင့်မားသော လေဟာနယ် (10-10~10-11Torr) အခြေအနေအောက်တွင် ကြီးထွားလာပြီး ကြီးထွားမှုအပူချိန်မှာ 600～900 ℃ ဖြစ်ပြီး Ga (P-type) နှင့် Sb ( N-type) doping ရင်းမြစ်အဖြစ်။ အငွေ့ပျံရန် ခက်ခဲသောကြောင့် P၊ As နှင့် B ကဲ့သို့သော အသုံးများသော doping အရင်းအမြစ်များကို beam source အဖြစ် အသုံးပြုခဲပါသည်။

MBE ၏ တုံ့ပြန်မှုအခန်းတွင် အလွန်မြင့်မားသော လေဟာနယ်ပတ်ဝန်းကျင်ရှိပြီး၊ ၎င်းသည် မော်လီကျူးများ၏ ပျမ်းမျှလွတ်လပ်သောလမ်းကြောင်းကို တိုးမြင့်စေပြီး ကြီးထွားလာသောပစ္စည်း၏မျက်နှာပြင်ပေါ်ရှိ ညစ်ညမ်းမှုနှင့် ဓာတ်တိုးမှုကို လျှော့ချပေးသည်။ ပြင်ဆင်ထားသော epitaxial ပစ္စည်းသည် ကောင်းမွန်သော မျက်နှာပြင်ပုံသဏ္ဍာန်နှင့် တူညီမှုရှိပြီး၊ မတူညီသော doping သို့မဟုတ် မတူညီသော ပစ္စည်းအစိတ်အပိုင်းများဖြင့် အလွှာပေါင်းစုံဖွဲ့စည်းပုံအဖြစ် ပြုလုပ်နိုင်သည်။

MBE နည်းပညာသည် အလွန်ပါးလွှာသော အနုမြူအလွှာတစ်ခု၏ အထူဖြင့် အလွန်ပါးလွှာသော epitaxial အလွှာများ ထပ်ခါတလဲလဲ ကြီးထွားမှုကို ရရှိပြီး epitaxial အလွှာများကြား မျက်နှာပြင်သည် မတ်စောက်ပါသည်။ ၎င်းသည် III-V တစ်ပိုင်းလျှပ်ကူးပစ္စည်းနှင့် အခြားသော အစိတ်အပိုင်းများစွာ ကွဲလွဲနေသော ပစ္စည်းများ၏ ကြီးထွားမှုကို အားပေးသည်။ လက်ရှိတွင်၊ MBE စနစ်သည် မျိုးဆက်သစ် မိုက်ခရိုဝေ့ဖ်စက်များနှင့် optoelectronic ကိရိယာများ ထုတ်လုပ်ရန်အတွက် အဆင့်မြင့် လုပ်ငန်းစဉ်သုံး စက်ကိရိယာတစ်ခုဖြစ်လာသည်။ MBE နည်းပညာ၏ အားနည်းချက်များမှာ ဖလင်ကြီးထွားနှုန်း နှေးကွေးခြင်း၊ ဖုန်စုပ်စက် လိုအပ်ချက်များ မြင့်မားခြင်းနှင့် စက်ကိရိယာနှင့် စက်ပစ္စည်းအသုံးပြုမှု ကုန်ကျစရိတ် မြင့်မားခြင်းတို့ ဖြစ်သည်။

3.11 Vapor Phase Epitaxy စနစ်

အခိုးအငွေ့အဆင့် epitaxy (VPE) စနစ်သည် ဓာတုတုံ့ပြန်မှုအားဖြင့် ဓာတုတုံ့ပြန်မှုမှတစ်ဆင့် အလွှာတစ်ခုသို့ ဓာတ်ငွေ့ဒြပ်ပေါင်းများကို အလွှာတစ်ခုသို့ ပို့ဆောင်ပေးသည့် epitaxial ကြီးထွားသည့်ကိရိယာကို ရည်ညွှန်းသည်။ epitaxial အလွှာသည် homoepitaxial အလွှာ (Si/Si) သို့မဟုတ် heteroepitaxial အလွှာ (SiGe/Si, SiC/Si, GaN/Al2O3, etc.) ဖြစ်နိုင်သည်။ လက်ရှိတွင်၊ VPE နည်းပညာကို နာနိုပစ္စည်းပြင်ဆင်မှု၊ ပါဝါကိရိယာများ၊ တစ်ပိုင်းလျှပ်ကူးပစ္စည်း optoelectronic ကိရိယာများ၊ နေရောင်ခြည်စွမ်းအင်သုံး photovoltaics နှင့် ပေါင်းစပ်ဆားကစ်များ နယ်ပယ်များတွင် တွင်ကျယ်စွာ အသုံးပြုလျက်ရှိသည်။

ရိုးရိုး VPE တွင် လေထုဖိအား epitaxy နှင့် ဖိအားလျှော့ epitaxy ၊ အလွန်မြင့်မားသော လေဟာနယ် ဓာတုအခိုးအငွေ့ထွက်ခြင်း၊ သတ္တုအော်ဂဲနစ် ဓာတုအငွေ့ထုတ်ခြင်း စသည်တို့ ပါဝင်ပါသည်။ VPE နည်းပညာရှိ အဓိကအချက်များမှာ တုံ့ပြန်မှုအခန်းဒီဇိုင်း၊ ဓာတ်ငွေ့စီးဆင်းမှုမုဒ်နှင့် တူညီမှု၊ အပူချိန်တူညီမှုနှင့် တိကျမှုထိန်းချုပ်မှု၊ ဖိအားထိန်းချုပ်မှုနှင့် တည်ငြိမ်မှု၊ အမှုန်အမွှားများနှင့် ချို့ယွင်းချက်ထိန်းချုပ်မှု စသည်တို့။

လက်ရှိတွင်၊ ပင်မလုပ်ငန်းသုံး VPE စနစ်များ၏ ဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်ရေး ဦးတည်ချက်မှာ ကြီးမားသော wafer တင်ခြင်း၊ အလိုအလျောက် ထိန်းချုပ်ခြင်းနှင့် အပူချိန်နှင့် ကြီးထွားမှုလုပ်ငန်းစဉ်များကို အချိန်နှင့်တပြေးညီ စောင့်ကြည့်ခြင်း ဖြစ်သည်။ VPE စနစ်များတွင် ဒေါင်လိုက်၊ အလျားလိုက် နှင့် ဆလင်ဒါပုံ ဟူ၍ ဖွဲ့စည်းပုံ သုံးခုရှိသည်။ အပူပေးခြင်းနည်းလမ်းများတွင် ခုခံမှုအပူပေးခြင်း၊ ကြိမ်နှုန်းမြင့် induction အပူပေးခြင်းနှင့် အနီအောက်ရောင်ခြည်သုံး အပူပေးခြင်းတို့ ပါဝင်သည်။

လက်ရှိတွင်၊ VPE စနစ်များသည် epitaxial ဖလင်ကြီးထွားမှုနှင့် ကြီးမားသော wafer loading တို့၏ တူညီမှုလက္ခဏာများရှိသည့် အလျားလိုက် disc များကို အသုံးပြုပါသည်။ VPE စနစ်များသည် များသောအားဖြင့် ဓါတ်ပေါင်းဖို၊ အပူပေးစနစ်၊ ဓာတ်ငွေ့လမ်းကြောင်းစနစ်နှင့် ထိန်းချုပ်မှုစနစ်တို့ ပါဝင်သည်။ GaAs နှင့် GaN epitaxial ရုပ်ရှင်များ၏ ကြီးထွားချိန်သည် အတော်လေးရှည်သောကြောင့်၊ induction heating နှင့် resistance heating ကို အများအားဖြင့် အသုံးပြုကြသည်။ ဆီလီကွန် VPE တွင်၊ ထူထပ်သော epitaxial ဖလင်ကြီးထွားမှုသည် အများအားဖြင့် induction အပူကို အသုံးပြုသည်။ ပါးလွှာသော epitaxial ဖလင်ကြီးထွားမှုသည် အများအားဖြင့် အပူချိန် လျင်မြန်စွာ မြင့်တက်/ကျဆင်းခြင်း၏ ရည်ရွယ်ချက်ကို ရရှိရန် အနီအောက်ရောင်ခြည် အပူပေးစနစ်ကို အသုံးပြုသည်။

3.12 Liquid Phase Epitaxy စနစ်

Liquid Phase Epitaxy (LPE) စနစ်သည် စိုက်ပျိုးမည့်ပစ္စည်း (ဥပမာ Si, Ga, As, Al, etc.) နှင့် dopants (ဥပမာ Zn၊ Te၊ Sn စသည်တို့) ကို ရည်ညွှန်းသည်။ အရည်ပျော်မှတ်အောက် (ဥပမာ Ga၊ In စသည်တို့) ရှိသော သတ္တုသည် solute တွင် saturated သို့မဟုတ် supersaturated ဖြစ်စေရန်၊ ထို့နောက် crystal substrate တစ်ခုတည်းသည် solution နှင့် ထိတွေ့ပြီး solute သည် solvent မှ precipitated တဖြည်းဖြည်း အေးသွားသည်နှင့် ပုံဆောင်ခဲဖွဲ့စည်းပုံနှင့် ကွက်တိပ်အဆက်မပြတ်ရှိသော ပုံဆောင်ခဲအလွှာတစ်ခုသည် အလွှာ၏မျက်နှာပြင်ပေါ်တွင် ပေါက်ရောက်သည်။

LPE နည်းလမ်းကို Nelson et al မှ အဆိုပြုခဲ့သည်။ 1963 ခုနှစ်တွင် Si ပါးလွှာသော ဖလင်များနှင့် တစ်ခုတည်းသော crystal ပစ္စည်းများအပြင် III-IV အုပ်စုများနှင့် mercury cadmium telluride ကဲ့သို့သော တစ်ပိုင်းလျှပ်ကူးပစ္စည်းပစ္စည်းများကို စိုက်ပျိုးရန်အတွက် အသုံးပြုပြီး optoelectronic စက်ပစ္စည်းများ၊ မိုက်ခရိုဝေ့ဖ်ကိရိယာများ၊ ဆီမီးကွန်ဒတ်တာကိရိယာများနှင့် ဆိုလာဆဲလ်များပြုလုပ်ရန် အသုံးပြုနိုင်သည်။ .

————————————————————————————————————————————————————— ————————————-

Semicera ပေးစွမ်းနိုင်ပါတယ်။ဖိုက်တာအပိုင်း, ပျော့ပျောင်း / မာကျောသောခံစားမှု, ဆီလီကွန်ကာဗိုက် အစိတ်အပိုင်းများ, CVD ဆီလီကွန်ကာဗိုက် အစိတ်အပိုင်းများ, နှင့်SiC/TaC coated အစိတ်အပိုင်းများ30 ရက်အတွင်းနှင့်အတူ။

အထက်ဖော်ပြပါ semiconductor ထုတ်ကုန်များကို စိတ်ဝင်စားပါက၊ကျေးဇူးပြု၍ ပထမအကြိမ်တွင် ကျွန်ုပ်တို့ထံ ဆက်သွယ်ရန် တုံ့ဆိုင်းမနေပါနှင့်။

Tel: +86-13373889683

WhatsAPP: +86-15957878134

Email: sales01@semi-cera.com