1. הקדמה
דער פּראָצעס פון אַטאַטשינג סאַבסטאַנסיז (רוי מאַטעריאַלס) צו די ייבערפלאַך פון סאַבסטרייט מאַטעריאַלס דורך גשמיות אָדער כעמישער מעטהאָדס איז גערופן דין פילם גראָוט.
לויט צו פאַרשידענע ארבעטן פּרינציפּן, ינאַגרייטיד קרייַז דין פילם דעפּאַזישאַן קענען זיין צעטיילט אין:
- פיזיקאַל פארע דעפּאָסיטיאָן (פּווד);
- כעמישער פארע דעפּאַזישאַן (CVD);
- עקסטענסיאָן.
2. דין פילם גראָוט פּראָצעס
2.1 גשמיות פארע דעפּאַזישאַן און ספּאַטערינג פּראָצעס
די גשמיות פארע דעפּאַזישאַן (PVD) פּראָצעס רעפערס צו די נוצן פון גשמיות מעטהאָדס אַזאַ ווי וואַקוום יוואַפּעריישאַן, ספּאַטערינג, פּלאַזמע קאָוטינג און מאָלעקולאַר שטראַל עפּיטאַקסי צו פאָרעם אַ דין פילם אויף די ייבערפלאַך פון אַ ווייפער.
אין די VLSI אינדוסטריע, די מערסט וויידלי געניצט PVD טעכנאָלאָגיע איז ספּיטערינג, וואָס איז דער הויפּט געניצט פֿאַר ילעקטראָודז און מעטאַל ינטערקאַנעקץ פון ינאַגרייטיד סערקאַץ. ספּוטערינג איז אַ פּראָצעס אין וואָס זעלטן גאַסאַז [אַזאַ ווי אַרגאָן (אַר)] זענען ייאַנייזד אין ייאַנז (אַזאַ ווי Ar +) אונטער דער קאַמף פון אַ פונדרויסנדיק עלעקטריק פעלד אונטער הויך וואַקוום טנאָים, און באָמבאַרדירן די מאַטעריאַל ציל מקור אונטער אַ הויך וואָולטידזש סוויווע, נאַקינג אויס אַטאָמס אָדער מאַלאַקיולז פון די ציל מאַטעריאַל, און דעמאָלט ערייווינג צו די ייבערפלאַך פון די ווייפער צו פאָרעם אַ דין פילם נאָך אַ צונויפשטויס-פריי פלי פּראָצעס. אַר האט סטאַביל כעמישער פּראָפּערטיעס, און זייַן ייאַנז וועט נישט רעאַגירן כעמיש מיט די ציל מאַטעריאַל און די פילם. ווי ינאַגרייטיד קרייַז טשיפּס אַרייַן די 0.13μם קופּער ינטערקאַנעקט תקופה, די קופּער שלאַבאַן מאַטעריאַל שיכטע ניצט טיטאַניום ניטרידע (טין) אָדער טאַנטאַלום ניטרידע (טאַן) פילם. די פאָדערונג פֿאַר ינדאַסטרי טעכנאָלאָגיע האט פּראָמאָטעד די פאָרשונג און אַנטוויקלונג פון כעמישער רעאַקציע ספּוטערינג טעכנאָלאָגיע, דאָס איז, אין די ספּאַטערינג קאַמער, אין אַדישאַן צו אַר, עס איז אויך אַ ריאַקטיוו גאַז ניטראָגען (N2), אַזוי אַז די טי אָדער טאַ באָמבאַרדעד פון די ציל מאַטעריאַל Ti אָדער Ta ריאַקץ מיט N2 צו דזשענערייט די פארלאנגט TiN אָדער TaN פילם.
עס זענען דריי קאַמאַנלי געוויינט ספּאַטערינג מעטהאָדס, ניימלי דק ספּוטערינג, רף ספּוטערינג און מאַגנטראָן ספּוטערינג. ווי די ינאַגריישאַן פון ינאַגרייטיד סערקאַץ האלט צו פאַרגרעסערן, די נומער פון לייַערס פון מאַלטי-שיכטע מעטאַל וויירינג איז ינקריסינג, און די אַפּלאַקיישאַן פון PVD טעכנאָלאָגיע איז שיין מער און מער ברייט. PVD מאַטעריאַלס אַרייַננעמען Al-Si, Al-Cu, Al-Si-Cu, Ti, Ta, Co, TiN, TaN, Ni, WSi2, עטק.
PVD און ספּאַטערינג פּראַסעסאַז זענען יוזשאַוואַלי געענדיקט אין אַ העכסט געחתמעט אָפּרוף קאַמער מיט אַ וואַקוום גראַד פון 1 × 10-7 צו 9 × 10-9 טאָר, וואָס קענען ענשור די ריינקייַט פון די גאַז בעשאַס דער אָפּרוף; אין דער זעלביקער צייט, אַ פונדרויסנדיק הויך וואָולטידזש איז פארלאנגט צו ייאַנייז די זעלטן גאַז צו דזשענערייט אַ הויך גענוג וואָולטידזש צו באָמבאַרדירן דעם ציל. די הויפּט פּאַראַמעטערס פֿאַר יוואַליוייטינג PVD און ספּאַטערינג פּראַסעסאַז אַרייַננעמען די סומע פון שטויב, ווי געזונט ווי די קעגנשטעל ווערט, יונאַפאָרמאַטי, רעפלעקטיוויטי גרעב און דרוק פון די געשאפן פילם.
2.2 כעמישער פארע דעפּאַזישאַן און ספּוטערינג פּראָצעס
כעמישער פארע דעפּאַזישאַן (CVD) רעפערס צו אַ פּראָצעס טעכנאָלאָגיע אין וואָס אַ פאַרשיידנקייַט פון גאַז רעאַקטאַנץ מיט פאַרשידענע פּאַרטיייש פּרעשערז רעאַגירן כעמיש אין אַ זיכער טעמפּעראַטור און דרוק, און די דזשענערייטאַד האַרט סאַבסטאַנסיז זענען דאַפּאַזיטיד אויף די ייבערפלאַך פון די סאַבסטרייט מאַטעריאַל צו באַקומען די געבעטן דין. פילם. אין דעם טראדיציאנעלן ינאַגרייטיד קרייַז מאַנופאַקטורינג פּראָצעס, די דערגרייכט דין פילם מאַטעריאַלס זענען בכלל קאַמפּאַונדז אַזאַ ווי אַקסיידז, ניטרידעס, קאַרבידעס אָדער מאַטעריאַלס אַזאַ ווי פּאָליקריסטאַללינע סיליציום און אַמאָרפאַס סיליציום. סעלעקטיוו עפּיטאַקסיאַל וווּקס, וואָס איז מער קאַמאַנלי געניצט נאָך די 45nm נאָדע, אַזאַ ווי מקור און פליסן סיגע אָדער סי סעלעקטיוו עפּיטאַקסיאַל גראָוט, איז אויך אַ CVD טעכנאָלאָגיע.
די טעכנאָלאָגיע קענען פאָרזעצן צו פאָרעם איין קריסטאַל מאַטעריאַלס פון דער זעלביקער טיפּ אָדער ענלעך צו דער אָריגינעל לאַטאַס אויף אַ איין קריסטאַל סאַבסטרייט פון סיליציום אָדער אנדערע מאַטעריאַלס צוזאמען די אָריגינעל לאַטאַס. CVD איז וויידלי געניצט אין דעם וווּקס פון ינסאַלייטינג דיעלעקטריק פילמס (אַזאַ ווי SiO2, Si3N4 און SiON, אאז"ו ו) און מעטאַל פילמס (אַזאַ ווי טאַנגסטאַן, אאז"ו ו).
אין אַלגעמיין, לויט די דרוק קלאַסאַפאַקיישאַן, CVD קענען זיין צעטיילט אין אַטמאַספעריק דרוק כעמישער פארע דעפּאַזישאַן (APCVD), סאַב-אַטמאָספער דרוק כעמישער פארע דעפּאַזישאַן (SAPCVD) און נידעריק דרוק כעמישער פארע דעפּאַזישאַן (LPCVD).
לויט צו טעמפּעראַטור קלאַסאַפאַקיישאַן, קווד קענען זיין צעטיילט אין הויך טעמפּעראַטור / נידעריק טעמפּעראַטור אַקסייד פילם כעמישער פארע דעפּאַזישאַן (הטאָ / לטאָ קווד) און גיך טערמאַל כעמישער פארע דעפּאַזישאַן (ראַפּיד טערמאַל קווד, רטקווד);
לויט דער אָפּרוף מקור, CVD קענען זיין צעטיילט אין סילאַנע-באזירט CVD, פּאַליעסטער-באזירט CVD (TEOS-based CVD) און מעטאַל אָרגאַניק כעמישער פארע דעפּאַזישאַן (MOCVD);
לויט צו ענערגיע קלאַסאַפאַקיישאַן, קווד קענען זיין צעטיילט אין טערמאַל כעמישער פארע דעפּאַזישאַן (טערמאַל קווד), פּלאַזמע ענכאַנסט כעמישער פארע דעפּאַזישאַן (פּלאַזמאַ ענכאַנסט קווד, פּעקווד) און הויך געדיכטקייַט פּלאַזמע כעמישער פארע דעפּאַזישאַן (היגה דענסיטי פּלאַזמאַ קווד, הדפּקווד). לעצטנס, פלאָואַבאַל כעמישער פארע דעפּאַזישאַן (Flowable CVD, FCVD) מיט ויסגעצייכנט ריס פילונג פיייקייט איז אויך דעוועלאָפּעד.
פאַרשידענע קווד-דערוואַקסן פילמס האָבן פאַרשידענע פּראָפּערטיעס (אַזאַ ווי כעמישער זאַץ, דיעלעקטריק קעסיידערדיק, שפּאַנונג, דרוק און ברייקדאַון וואָולטידזש) און קענען זיין געוויינט סעפּעראַטלי לויט פאַרשידענע פּראָצעס רעקווירעמענץ (אַזאַ ווי טעמפּעראַטור, שריט קאַווערידזש, פילונג רעקווירעמענץ, אאז"ו ו).
2.3 אַטאָמישע שיכטע דעפּאַזישאַן פּראָצעס
אַטאָמישע שיכטע דעפּאַזישאַן (ALD) רעפערס צו די דעפּאַזישאַן פון אַטאָמס שיכטע דורך שיכטע אויף אַ סאַבסטרייט מאַטעריאַל דורך גראָוינג אַ איין אַטאָמישע פילם שיכטע דורך שיכטע. א טיפּיש ALD אַדאַפּץ דעם אופֿן פון ינפּוטינג גאַזאַס פּריקערסערז אין די רעאַקטאָר אין אַ אָלטערנייטינג פּולסעד שטייגער.
פֿאַר בייַשפּיל, ערשטער, דער אָפּרוף פּריקערסער 1 איז באַקענענ אין די סאַבסטרייט ייבערפלאַך, און נאָך כעמישער אַדסאָרפּטיאָן, אַ איין אַטאָמישע שיכטע איז געשאפן אויף די סאַבסטרייט ייבערפלאַך; דעמאָלט דער פּריקערסער 1 רוען אויף די סאַבסטרייט ייבערפלאַך און אין דער אָפּרוף קאַמער איז פּאַמפּט אויס דורך אַ לופט פּאָמפּע; דעמאָלט דער אָפּרוף פּריקערסער 2 איז באַקענענ אין די סאַבסטרייט ייבערפלאַך, און קעמאַקלי ריאַקץ מיט די פּריקערסער 1 אַדסאָרבעד אויף די סאַבסטרייט ייבערפלאַך צו דזשענערייט די קאָראַספּאַנדינג דין פילם מאַטעריאַל און די קאָראַספּאַנדינג ביי-פּראָדוקטן אויף די סאַבסטרייט ייבערפלאַך; ווען די פּריקערסער 1 ריאַקץ גאָר, דער אָפּרוף וועט אויטאָמאַטיש פאַרענדיקן, וואָס איז די זיך-לימאַטינג כאַראַקטעריסטיש פון ALD, און די רוען רעאַקטאַנץ און ביי-פּראָדוקטן זענען יקסטראַקטיד צו גרייטן זיך פֿאַר דער ווייַטער בינע פון וווּקס; דורך ריפּיטינג די אויבן פּראָצעס קאַנטיניואַסלי, די דעפּאַזישאַן פון דין פילם מאַטעריאַלס דערוואַקסן שיכטע דורך שיכטע מיט איין אַטאָמס קענען זיין אַטשיווד.
ביידע ALD און CVD זענען אַ וועג פון ינטראָודוסינג אַ גאַזאַס כעמישער רעאַקציע מקור צו רעאַגירן כעמיש אויף די סאַבסטרייט ייבערפלאַך, אָבער דער חילוק איז אַז די גאַז אָפּרוף מקור פון CVD האט נישט די כאַראַקטעריסטיש פון זיך-לימאַטינג וווּקס. עס קענען זיין געזען אַז דער שליסל צו דעוועלאָפּינג ALD טעכנאָלאָגיע איז צו געפֿינען פּריקערסערז מיט זיך-לימאַטינג אָפּרוף פּראָפּערטיעס.
2.4 עפּיטאַקסיאַל פּראָצעס
עפּיטאַקסיאַל פּראָצעס רעפערס צו דער פּראָצעס פון גראָוינג אַ גאָר אָרדערד איין קריסטאַל שיכטע אויף אַ סאַבסטרייט. אין אַלגעמיין, די עפּיטאַקסיאַל פּראָצעס איז צו וואַקסן אַ קריסטאַל שיכטע מיט דער זעלביקער לאַטאַס אָריענטירונג ווי דער אָריגינעל סאַבסטרייט אויף אַ איין קריסטאַל סאַבסטרייט. עפּיטאַקסיאַל פּראָצעס איז וויידלי געניצט אין סעמיקאַנדאַקטער מאַנופאַקטורינג, אַזאַ ווי עפּיטאַקסיאַל סיליציום ווייפערז אין די ינאַגרייטיד קרייַז אינדוסטריע, עמבעדיד מקור און פליסן עפּיטאַקסיאַל וווּקס פון מאָס טראַנזיסטערז, עפּיטאַקסיאַל וווּקס אויף געפירט סאַבסטרייץ, עטק.
לויט די פאַרשידענע פאַסע שטאַטן פון די גראָוט מקור, עפּיטאַקסיאַל גראָוט מעטהאָדס קענען זיין צעטיילט אין האַרט פאַסע עפּיטאַקסי, פליסיק פאַסע עפּיטאַקסי און פארע פאַסע עפּיטאַקסי. אין ינאַגרייטיד קרייַז מאַנופאַקטורינג, די קאַמאַנלי געניצט עפּיטאַקסיאַל מעטהאָדס זענען האַרט פאַסע עפּיטאַקסי און פארע פאַסע עפּיטאַקסי.
האַרט פאַסע עפּיטאַקסי: רעפערס צו דער וווּקס פון אַ איין קריסטאַל שיכטע אויף אַ סאַבסטרייט ניצן אַ האַרט מקור. פֿאַר בייַשפּיל, טערמאַל אַנילינג נאָך יאָן ימפּלאַנטיישאַן איז פאקטיש אַ האַרט פאַסע עפּיטאַקסי פּראָצעס. בעשאַס יאָן ימפּלאַנטיישאַן, די סיליציום אַטאָמס פון די סיליציום ווייפער זענען באָמבאַרדעד דורך הויך-ענערגיע ימפּלאַנטיד ייאַנז, געלאזן זייער אָריגינעל לאַטאַס שטעלעס און ווערן אַמאָרפאַס, פאָרמינג אַ ייבערפלאַך אַמאָרפאַס סיליציום שיכטע. נאָך הויך-טעמפּעראַטור טערמאַל אַנילינג, די אַמאָרפאַס אַטאָמס צוריקקומען צו זייער לאַטאַס שטעלעס און בלייבן קאָנסיסטענט מיט די אַטאָמישע קריסטאַל אָריענטירונג ין די סאַבסטרייט.
די גראָוט מעטהאָדס פון פארע פאַסע עפּיטאַקסי אַרייַננעמען כעמיש פארע פאַסע עפּיטאַקסי, מאָלעקולאַר שטראַל עפּיטאַקסי, אַטאָמישע שיכטע עפּיטאַקסי, עטק אין ינאַגרייטיד קרייַז מאַנופאַקטורינג, כעמישער פארע פאַסע עפּיטאַקסי איז די מערסט קאַמאַנלי געניצט. דער פּרינציפּ פון כעמישער פארע פאַסע עפּיטאַקסי איז בייסיקלי די זעלבע ווי אַז פון כעמישער פארע דעפּאַזישאַן. ביידע זענען פּראַסעסאַז אַז אַוועקלייגן דין פילמס דורך כעמיש רעאַגינג אויף די ייבערפלאַך פון ווייפערז נאָך גאַז מיקסינג.
דער חילוק איז אַז ווייַל כעמיש פארע פאַסע עפּיטאַקסי וואקסט אַ איין קריסטאַל שיכטע, עס האט העכער רעקווירעמענץ פֿאַר די טומע אינהאַלט אין די ויסריכט און די ריינקייַט פון די ווייפער ייבערפלאַך. דער פרי כעמישער פארע פאַסע עפּיטאַקסיאַל סיליציום פּראָצעס דאַרף זיין דורכגעקאָכט אונטער הויך טעמפּעראַטור טנאָים (מער ווי 1000 ° C). מיט דער פֿאַרבעסערונג פון פּראָצעס ויסריכט, ספּעציעל די אַדאַפּשאַן פון וואַקוום וועקסל קאַמער טעכנאָלאָגיע, די ריינקייַט פון די עקוויפּמענט קאַוואַטי און די ייבערפלאַך פון די סיליציום ווייפער איז זייער ימפּרוווד, און סיליציום עפּיטאַקסי קענען זיין דורכגעקאָכט ביי אַ נידעריקער טעמפּעראַטור (600-700 °) ג). די עפּיטאַקסיאַל סיליציום ווייפער פּראָצעס איז צו וואַקסן אַ פּלאַסט פון איין קריסטאַל סיליציום אויף די ייבערפלאַך פון די סיליציום ווייפער.
קאַמפּערד מיט דער אָריגינעל סיליציום סאַבסטרייט, די עפּיטאַקסיאַל סיליציום שיכטע האט העכער ריינקייַט און ווייניקערע לאַטאַס חסרונות, דערמיט ימפּרוווינג די טראָגן פון סעמיקאַנדאַקטער מאַנופאַקטורינג. אין אַדישאַן, די גראָוט גרעב און דאָפּינג קאַנסאַנטריישאַן פון די עפּיטאַקסיאַל סיליציום שיכטע דערוואַקסן אויף די סיליציום ווייפער קענען זיין פלעקסאַבאַל דיזיינד, וואָס ברענגט בייגיקייַט צו די פּלאַן פון די מיטל, אַזאַ ווי רידוסינג סאַבסטרייט קעגנשטעל און ענכאַנסינג סאַבסטרייט אפגעזונדערטקייט. די עמבעדיד מקור-פליסן עפּיטאַקסיאַל פּראָצעס איז אַ טעכנאָלאָגיע וויידלי געניצט אין אַוואַנסירטע לאָגיק טעכנאָלאָגיע נאָודז.
עס רעפערס צו דעם פּראָצעס פון עפּיטאַקסיאַל גראָוינג דאָפּט גערמאַניום סיליציום אָדער סיליציום אין די מקור און פליסן מקומות פון מאָס טראַנזיסטערז. די הויפּט אַדוואַנטאַגעס פון ינטראָודוסינג די עמבעדיד מקור-פליסן עפּיטאַקסיאַל פּראָצעס אַרייַננעמען: גראָוינג אַ פּסעודאָקריסטאַללינע שיכטע מיט דרוק רעכט צו לאַטאַס אַדאַפּטיישאַן, ימפּרוווינג קאַנאַל טרעגער מאָביליטי; אין-סיטו דאָפּינג פון די מקור און פליסן קענען רעדוצירן די פּעראַסיטיק קעגנשטעל פון די מקור-פליסן קנופּ און רעדוצירן די חסרונות פון הויך-ענערגיע יאָן ימפּלאַנטיישאַן.
3. דין פילם גראָוט ויסריכט
3.1 וואַקוום יוואַפּעריישאַן ויסריכט
וואַקוום יוואַפּעריישאַן איז אַ קאָוטינג אופֿן וואָס כיץ האַרט מאַטעריאַלס אין אַ וואַקוום קאַמער צו פאַרשאַפן זיי צו יוואַפּערייט, וואַפּאָריזעד אָדער סאַבלימאַטע, און דאַן קאַנדענסט און אַוועקלייגן אויף די ייבערפלאַך פון אַ סאַבסטרייט מאַטעריאַל אין אַ זיכער טעמפּעראַטור.
געווענליך באשטייט עס פון דריי טיילן, ניימלי די וואקוום סיסטעם, פארוואונדערונג סיסטעם און באהיצונג סיסטעם. די וואַקוום סיסטעם באשטייט פון וואַקוום פּייפּס און וואַקוום פּאַמפּס, און זייַן הויפּט פֿונקציע איז צו צושטעלן אַ קוואַלאַפייד וואַקוום סוויווע פֿאַר יוואַפּעריישאַן. די יוואַפּעריישאַן סיסטעם באשטייט פון אַ יוואַפּעריישאַן טיש, אַ באַהיצונג קאָמפּאָנענט און אַ טעמפּעראַטור מעזשערמאַנט קאָמפּאָנענט.
דער ציל מאַטעריאַל צו זיין יוואַפּערייטיד (אַזאַ ווי אַג, על, אאז"ו ו) איז געשטעלט אויף די יוואַפּעריישאַן טיש; די באַהיצונג און טעמפּעראַטור מעזשערמאַנט קאָמפּאָנענט איז אַ פארמאכט-שלייף סיסטעם געניצט צו קאָנטראָלירן די יוואַפּעריישאַן טעמפּעראַטור צו ענשור גלאַט יוואַפּעריישאַן. די באַהיצונג סיסטעם באשטייט פון אַ ווייפער בינע און אַ באַהיצונג קאָמפּאָנענט. די ווייפער בינע איז געניצט צו שטעלן די סאַבסטרייט אויף וואָס די דין פילם דאַרף זיין יוואַפּערייטיד, און די באַהיצונג קאָמפּאָנענט איז געניצט צו פאַרשטיין סאַבסטרייט באַהיצונג און טעמפּעראַטור מעזשערמאַנט באַמערקונגען.
די וואַקוום סוויווע איז אַ זייער וויכטיק צושטאַנד אין די וואַקוום יוואַפּעריישאַן פּראָצעס, וואָס איז שייך צו די יוואַפּעריישאַן קורס און די קוואַליטעט פון די פילם. אויב דער וואַקוום גראַד טוט נישט טרעפן די רעקווירעמענץ, די וואַפּאָריזעד אַטאָמס אָדער מאַלאַקיולז אָפט קאַלייד מיט די ריזידזשואַל גאַז מאַלאַקיולז, מאכן זייער מיטל פריי וועג קלענערער, און די אַטאָמס אָדער מאַלאַקיולז וועט צעוואָרפן שטרענג, דערמיט טשאַנגינג די ריכטונג פון באַוועגונג און רידוסינג די פילם. פאָרמירונג קורס.
אין אַדישאַן, רעכט צו דעם בייַזייַן פון ריזידזשואַל טומע גאַז מאַלאַקיולז, די דאַפּאַזיטיד פילם איז עמעס קאַנטאַמאַנייטאַד און פון נעבעך קוואַליטעט, ספּעציעל ווען די דרוק העכערונג קורס פון די קאַמער טוט נישט טרעפן די נאָרמאַל און עס איז ליקאַדזש, לופט וועט רינען אין די וואַקוום קאַמער. , וואָס וועט האָבן אַ ערנסט פּראַל אויף די פילם קוואַליטעט.
די סטראַקטשעראַל טשאַראַקטעריסטיקס פון די וואַקוום יוואַפּעריישאַן עקוויפּמענט באַשטימען אַז די יונאַפאָרמאַטי פון די קאָוטינג אויף גרויס-גרייס סאַבסטרייץ איז נעבעך. אין סדר צו פֿאַרבעסערן די יונאַפאָרמאַטי, דער אופֿן פון ינקריסינג די דיסטאַנסע פון די מקור-סאַסטרייט און ראָוטייטינג די סאַבסטרייט איז בכלל אנגענומען, אָבער ינקריסינג די דיסטאַנסע פון די מקור-סאַסטרייט וועט קרבן די וווּקס קורס און ריינקייַט פון די פילם. אין דער זעלביקער צייט, רעכט צו דער פאַרגרעסערן אין די וואַקוום פּלאַץ, די יוטאַלאַזיישאַן קורס פון די יוואַפּערייטיד מאַטעריאַל איז רידוסט.
3.2 דק גשמיות פארע דעפּאַזישאַן עקוויפּמענט
דירעקט קראַנט גשמיות פארע דעפּאַזישאַן (דקפּווד) איז אויך באקאנט ווי קאַטאָוד ספּוטערינג אָדער וואַקוום דק צוויי-בינע ספּוטערינג. דער ציל מאַטעריאַל פון וואַקוום דק ספּוטערינג איז געניצט ווי די קאַטאָוד און די סאַבסטרייט איז געניצט ווי די אַנאָוד. וואַקוום ספּוטערינג איז צו פאָרעם אַ פּלאַזמע דורך ייאַנייזינג דעם פּראָצעס גאַז.
די באפוילן פּאַרטיקאַלז אין די פּלאַזמע זענען אַקסעלערייטיד אין די עלעקטריק פעלד צו באַקומען אַ זיכער סומע פון ענערגיע. די פּאַרטיקאַלז מיט גענוג ענערגיע באָמבאַרדירן די ייבערפלאַך פון די ציל מאַטעריאַל, אַזוי אַז די ציל אַטאָמס זענען ספּאַטערד אויס; די ספּאַטערד אַטאָמס מיט אַ זיכער קינעטיק ענערגיע מאַך צו די סאַבסטרייט צו פאָרעם אַ דין פילם אויף די ייבערפלאַך פון די סאַבסטרייט. די גאַז געניצט פֿאַר ספּאַטערינג איז בכלל אַ זעלטן גאַז, אַזאַ ווי אַרגאָן (אַר), אַזוי דער פילם געשאפן דורך ספּאַטערינג וועט נישט זיין קאַנטאַמאַנייטאַד; אין דערצו, די אַטאָמישע ראַדיוס פון אַרגאָן איז מער פּאַסיק פֿאַר ספּאַטערינג.
די גרייס פון די ספּאַטערינג פּאַרטיקאַלז מוזן זיין נאָענט צו די גרייס פון די ציל אַטאָמס צו זיין ספּאַטערד. אויב די פּאַרטיקאַלז זענען צו גרויס אָדער צו קליין, עפעקטיוו ספּאַטערינג קענען ניט זיין געשאפן. אין אַדישאַן צו די גרייס פאַקטאָר פון די אַטאָם, די מאַסע פאַקטאָר פון די אַטאָם וועט אויך ווירקן די ספּיטערינג קוואַליטעט. אויב די ספּאַטערינג פּאַרטאַקאַל מקור איז אויך ליכט, די ציל אַטאָמס וועט נישט זיין ספּאַטערד; אויב די ספּאַטערינג פּאַרטיקאַלז זענען צו שווער, דער ציל וועט זיין "בענט" און דער ציל וועט נישט זיין ספּאַטערד.
דער ציל מאַטעריאַל געניצט אין DCPVD מוזן זיין אַ אָנפירער. דאָס איז ווייַל ווען די אַרגאָן ייאַנז אין דעם פּראָצעס גאַז באָמבאַרדירן די ציל מאַטעריאַל, זיי וועלן ריקאַמביינד מיט די עלעקטראָנס אויף די ייבערפלאַך פון די ציל מאַטעריאַל. ווען דער ציל מאַטעריאַל איז אַ אָנפירער אַזאַ ווי אַ מעטאַל, די עלעקטראָנס קאַנסומד דורך דעם רעקאָמבינאַטיאָן זענען מער לייכט ריפּלענישט דורך די מאַכט צושטעלן און פריי עלעקטראָנס אין אנדערע טיילן פון די ציל מאַטעריאַל דורך עלעקטריקאַל קאַנדאַקשאַן, אַזוי אַז די ייבערפלאַך פון די ציל מאַטעריאַל ווי אַ גאַנץ בלייבט נעגאַטיוולי באפוילן און ספּאַטערינג איז מיינטיינד.
אויף די פאַרקערט, אויב דער ציל מאַטעריאַל איז אַן ינסאַלייטער, נאָך די עלעקטראָנס אויף די ייבערפלאַך פון די ציל מאַטעריאַל זענען רעקאָמבינאַטעד, די פריי עלעקטראָנס אין אנדערע טיילן פון די ציל מאַטעריאַל קענען ניט זיין ריפּלענישט דורך עלעקטריקאַל קאַנדאַקשאַן, און אפילו positive טשאַרדזשיז וועט אַקיומיאַלייט אויף די ייבערפלאַך פון די ציל מאַטעריאַל, קאָזינג די ציל מאַטעריאַל פּאָטענציעל צו העכערונג, און די נעגאַטיוו אָפּצאָל פון די ציל מאַטעריאַל איז וויקאַנד ביז עס פארשווינדט, יווענטשאַוואַלי לידינג צו די טערמאַניישאַן פון ספּאַטערינג.
דעריבער, אין סדר צו מאַכן ינסאַלייטינג מאַטעריאַלס אויך ניצלעך פֿאַר ספּאַטערינג, עס איז נייטיק צו געפֿינען אן אנדער ספּאַטערינג אופֿן. ראַדיאָ אָפטקייַט ספּוטערינג איז אַ ספּוטערינג אופֿן וואָס איז פּאַסיק פֿאַר קאַנדאַקטיוו און ניט-קאַנדאַקטיוו טאַרגאַץ.
אן אנדער כיסאָרן פון DCPVD איז אַז די יגנישאַן וואָולטידזש איז הויך און די עלעקטראָן באָמבאַרדמענט אויף די סאַבסטרייט איז שטאַרק. אַ עפעקטיוו וועג צו סאָלווע דעם פּראָבלעם איז צו נוצן מאַגנטראָן ספּוטערינג, אַזוי מאַגנטראָן ספּוטערינג איז טאַקע פון פּראַקטיש ווערט אין די פעלד פון ינאַגרייטיד סערקאַץ.
3.3 רף פיזיקאַל פארע דעפּאָסיטיאָן עקוויפּמענט
ראַדיאָ אָפטקייַט גשמיות פארע דעפּאַזישאַן (RFPVD) ניצט ראַדיאָ אָפטקייַט מאַכט ווי די עקסייטיישאַן מקור און איז אַ PVD אופֿן פּאַסיק פֿאַר פאַרשידן מעטאַל און ניט-מעטאַל מאַטעריאַלס.
די פּראָסט פריקוואַנסיז פון די רף מאַכט צושטעלן געניצט אין RFPVD זענען 13.56 מהז, 20 מהז און 60 מהז. די positive און נעגאַטיוו סייקאַלז פון די רף מאַכט צושטעלן דערשייַנען אָלטערנאַטלי. ווען די PVD ציל איז אין די positive האַלב ציקל, ווייַל די ציל ייבערפלאַך איז אַ positive פּאָטענציעל, די עלעקטראָנס אין דעם פּראָצעס אַטמאָספער וועט לויפן צו די ציל ייבערפלאַך צו נוטראַלייז די positive אָפּצאָל אַקיומיאַלייטיד אויף זייַן ייבערפלאַך, און אפילו פאָרזעצן צו אָנקלייַבן עלעקטראָנס, מאכן זייַן ייבערפלאַך נעגאַטיוולי בייאַסט; ווען די ספּאַטערינג ציל איז אין די נעגאַטיוו האַלב ציקל, די positive ייאַנז וועט מאַך צו די ציל און זיין טייל נוטראַלייזד אויף די ציל ייבערפלאַך.
די מערסט קריטיש זאַך איז אַז די באַוועגונג גיכקייַט פון עלעקטראָנס אין די רף עלעקטריק פעלד איז פיל פאַסטער ווי די פון positive ייאַנז, בשעת די צייט פון די positive און נעגאַטיוו האַלב סייקאַלז איז די זעלבע, אַזוי נאָך אַ גאַנץ ציקל, די ציל ייבערפלאַך וועט זיין "נעץ" נעגאַטיוולי באפוילן. דעריבער, אין דער ערשטער ביסל סייקאַלז, די נעגאַטיוו אָפּצאָל פון די ציל ייבערפלאַך ווייזט אַ ינקריסינג גאַנג; דערנאָכדעם, די ציל ייבערפלאַך ריטשאַז אַ סטאַביל נעגאַטיוו פּאָטענציעל; דערנאָכדעם, ווייַל די נעגאַטיוו אָפּצאָל פון די ציל האט אַ ריפּאַלסיוו ווירקונג אויף עלעקטראָנס, די סומע פון positive און נעגאַטיוו טשאַרדזשיז באקומען דורך די ציל ילעקטראָוד טענדז צו וואָג, און דער ציל גיט אַ סטאַביל נעגאַטיוו אָפּצאָל.
פון די אויבן פּראָצעס, עס קענען זיין געזען אַז דער פּראָצעס פון נעגאַטיוו וואָולטידזש פאָרמירונג האט גאָרנישט צו טאָן מיט די פּראָפּערטיעס פון די ציל מאַטעריאַל זיך, אַזוי די RFPVD אופֿן קענען נישט בלויז סאָלווע די פּראָבלעם פון ספּאַטערינג ינסאַלייטינג טאַרגאַץ, אָבער אויך קאַמפּאַטאַבאַל. מיט קאַנווענשאַנאַל מעטאַל אָנפירער טאַרגאַץ.
3.4 מאַגנעטאָן ספּוטערינג עקוויפּמענט
מאַגנעטאָן ספּוטערינג איז אַ PVD אופֿן וואָס מוסיף מאַגנאַץ צו די צוריק פון די ציל. די צוגעלייגט מאַגנאַץ און די דק מאַכט צושטעלן (אָדער אַק מאַכט צושטעלן) סיסטעם פאָרעם אַ מאַגנטראָן ספּוטערינג מקור. די ספּאַטערינג מקור איז געניצט צו פאָרעם אַן ינטעראַקטיוו ילעקטראָומאַגנעטיק פעלד אין די קאַמער, כאַפּן און באַגרענעצן די באַוועגונג קייט פון עלעקטראָנס אין די פּלאַזמע ין דער קאַמער, פאַרברייטערן די באַוועגונג וועג פון עלעקטראָנס און אַזוי פאַרגרעסערן די קאַנסאַנטריישאַן פון די פּלאַזמע, און לעסאָף דערגרייכן מער. דעפּאָזיציע.
אין דערצו, ווייַל מער עלעקטראָנס זענען געבונדן לעבן די ייבערפלאַך פון די ציל, די באַמבאַרדמאַנט פון די סאַבסטרייט דורך עלעקטראָנס איז רידוסט, און די טעמפּעראַטור פון די סאַבסטרייט איז רידוסט. קאַמפּערד מיט די פלאַך טעלער DCPVD טעכנאָלאָגיע, איינער פון די מערסט קלאָר ווי דער טאָג פֿעיִקייטן פון מאַגנטראָן פיזיש פארע דעפּאַזישאַן טעכנאָלאָגיע איז אַז די יגנישאַן אָפּזאָגן וואָולטידזש איז נידעריקער און מער סטאַביל.
ווייַל פון זייַן העכער פּלאַזמע קאַנסאַנטריישאַן און גרעסערע ספּאַטערינג טראָגן, עס קענען דערגרייכן ויסגעצייכנט דעפּאַזישאַן עפעקטיווקייַט, דעפּאַזישאַן גרעב קאָנטראָל אין אַ גרויס גרייס קייט, גענוי זאַץ קאָנטראָל און נידעריקער יגנישאַן וואָולטידזש. דעריבער, מאַגנטראָן ספּוטערינג איז אין אַ דאָמינאַנט שטעלע אין די קראַנט מעטאַל פילם פּווד. די סימפּלאַסט מאַגנטראָן ספּוטערינג מקור פּלאַן איז צו שטעלן אַ גרופּע פון מאַגנאַץ אויף די צוריק פון די פלאַך ציל (אַרויס די וואַקוום סיסטעם) צו דזשענערייט אַ מאַגנעטיק פעלד פּאַראַלעל צו די ציל ייבערפלאַך אין אַ היגע געגנט אויף די ציל ייבערפלאַך.
אויב אַ שטענדיק מאַגנעט איז געשטעלט, זייַן מאַגנעטיק פעלד איז לעפיערעך פאַרפעסטיקט, ריזאַלטינג אין אַ לעפיערעך פאַרפעסטיקט מאַגנעטיק פעלד פאַרשפּרייטונג אויף די ציל ייבערפלאַך אין די קאַמער. בלויז מאַטעריאַלס אין ספּעציפיש געביטן פון דער ציל זענען ספּאַטערד, די ציל יוטאַלאַזיישאַן קורס איז נידעריק, און די יונאַפאָרמאַטי פון די צוגעגרייט פילם איז נעבעך.
עס איז אַ זיכער מאַשמאָעס אַז די ספּאַטערד מעטאַל אָדער אנדערע מאַטעריאַל פּאַרטיקאַלז וועט זיין דאַפּאַזיטיד צוריק אויף די ציל ייבערפלאַך, דערמיט אַגגרעגאַטעד אין פּאַרטיקאַלז און פאָרמינג כיסאָרן קאַנטאַמאַניישאַן. דעריבער, געשעפט מאַגנטראָן ספּוטערינג קוואלן מערסטנס נוצן אַ ראָוטייטינג מאַגנעט פּלאַן צו פֿאַרבעסערן פילם יונאַפאָרמאַטי, ציל יוטאַלאַזיישאַן קורס און פול ציל ספּוטערינג.
עס איז קריטיש צו באַלאַנסירן די דרייַ סיבות. אויב די וואָג איז נישט כאַנדאַלד געזונט, דאָס קען פירן צו אַ גוט פילם יונאַפאָרמאַטי, און זייער רידוסינג די ציל יוטאַלאַזיישאַן קורס (פאַרקירצן די ציל לעבן), אָדער פיילינג צו דערגרייכן פול ציל ספּאַטערינג אָדער פול ציל קעראָוזשאַן, וואָס וועט פאַרשאַפן פּאַרטאַקאַל פּראָבלעמס בעשאַס די ספּאַטערינג. פּראָצעס.
אין מאַגנטראָן PVD טעכנאָלאָגיע, עס איז נייטיק צו באַטראַכטן די ראָוטייטינג מאַגנעט באַוועגונג מעקאַניזאַם, ציל פאָרעם, ציל קאָאָלינג סיסטעם און מאַגנטראָן ספּוטערינג מקור, ווי געזונט ווי די פאַנגקשאַנאַל קאַנפיגיעריישאַן פון די באַזע וואָס קאַריז די ווייפער, אַזאַ ווי ווייפער אַדסאָרפּטיאָן און טעמפּעראַטור קאָנטראָל. אין די PVD פּראָצעס, די טעמפּעראַטור פון די ווייפער איז קאַנטראָולד צו באַקומען די פארלאנגט קריסטאַל סטרוקטור, קערל גרייס און אָריענטירונג, ווי געזונט ווי די פעסטקייַט פון פאָרשטעלונג.
זינט די היץ קאַנדאַקשאַן צווישן די צוריק פון די וואַפער און די ייבערפלאַך פון די באַזע ריקווייערז אַ זיכער דרוק, יוזשאַוואַלי אין די סדר פון עטלעכע טאָר, און די אַרבעט דרוק פון די קאַמער איז יוזשאַוואַלי אין די סדר פון עטלעכע מטאָר, די דרוק אויף די צוריק פון די ווייפער איז פיל גרעסער ווי די דרוק אויף דער אויבערשטער ייבערפלאַך פון די ווייפער, אַזוי אַ מעטשאַניקאַל טשאַק אָדער אַן ילעקטראָוסטאַטיק טשאַק איז דארף צו שטעלע און באַגרענעצן די ווייפער.
די מעטשאַניקאַל טשאַק רילייז אויף זיין אייגן וואָג און די ברעג פון די ווייפער צו דערגרייכן דעם פֿונקציע. כאָטש עס האט די אַדוואַנטידזשיז פון פּשוט סטרוקטור און ינסענסיטיוויטי צו די מאַטעריאַל פון די ווייפער, די ברעג ווירקונג פון די ווייפער איז קלאָר ווי דער טאָג, וואָס איז נישט קאַנדוסיוו צו די שטרענג קאָנטראָל פון פּאַרטיקאַלז. דעריבער, עס איז ביסלעכווייַז ריפּלייסט דורך אַ ילעקטראָוסטאַטיק טשאַק אין די IC מאַנופאַקטורינג פּראָצעס.
פֿאַר פּראַסעסאַז וואָס זענען נישט דער הויפּט שפּירעוודיק צו טעמפּעראַטור, אַ ניט-אַדסאָרפּטיאָן, ניט-ברעג קאָנטאַקט שעלווינג אופֿן (קיין דרוק חילוק צווישן די אויבערשטער און נידעריקער סערפאַסיז פון די ווייפער) קענען אויך זיין געוויינט. בעשאַס די PVD פּראָצעס, די קאַמער ונטערשלאַק און די ייבערפלאַך פון די טיילן אין קאָנטאַקט מיט די פּלאַזמע וועט זיין דאַפּאַזיטיד און באדעקט. ווען די דאַפּאַזיטיד פילם גרעב יקסידז די שיעור, דער פילם וועט פּלאַצן און שאָלעכץ אַוועק, קאָזינג פּאַרטאַקאַל פּראָבלעמס.
דעריבער, די ייבערפלאַך באַהאַנדלונג פון טיילן אַזאַ ווי די ונטערשלאַק איז דער שליסל צו פאַרברייטערן דעם שיעור. ייבערפלאַך סאַנדבלאַסטינג און אַלומינום ספּרייינג זענען צוויי קאַמאַנלי געניצט מעטהאָדס, דער ציל פון וואָס איז צו פאַרגרעסערן די ייבערפלאַך ראַפנאַס צו פארשטארקן די באַנדינג צווישן די פילם און די ונטערשלאַק ייבערפלאַך.
3.5 יאָניזאַטיאָן גשמיות פארע דעפּאָסיטיאָן עקוויפּמענט
מיט די קעסיידערדיק אַנטוויקלונג פון מיקראָעלעקטראָניק טעכנאָלאָגיע, שטריך סיזעס ווערן קלענערער און קלענערער. זינט PVD טעכנאָלאָגיע קענען נישט קאָנטראָלירן די דעפּאַזישאַן ריכטונג פון פּאַרטיקאַלז, די פיייקייט פון PVD צו אַרייַן דורך האָלעס און שמאָל טשאַנאַלז מיט הויך אַספּעקט ריישיאָוז איז לימיטעד, וואָס מאכט די יקספּאַנדיד אַפּלאַקיישאַן פון טראדיציאנעלן PVD טעכנאָלאָגיע ינקריסינגלי טשאַלאַדזשד. אין די PVD פּראָצעס, ווי די אַספּעקט פאַרהעלטעניש פון די פּאָרע נאָרע ינקריסיז, די קאַווערידזש אין די דנאָ דיקריסאַז, פאָרמינג אַ יווז-ווי אָוווערכאַנגגינג סטרוקטור אין די שפּיץ ווינקל און פאָרמינג די וויקאַסט קאַווערידזש אין די דנאָ ווינקל.
יאָניזעד פיזיש פארע דעפּאַזישאַן טעכנאָלאָגיע איז דעוועלאָפּעד צו סאָלווע דעם פּראָבלעם. עס ערשטער פּלאַזמאַטיזיז די מעטאַל אַטאָמס ספּאַטערד פון די ציל אין פאַרשידענע וועגן, און דאַן אַדזשאַסטיד די פאָרורטייל וואָולטידזש לאָודיד אויף די ווייפער צו קאָנטראָלירן די ריכטונג און ענערגיע פון די מעטאַל ייאַנז צו באַקומען אַ סטאַביל דירעקטיאָנאַל מעטאַל יאָן לויפן צו צוגרייטן אַ דין פילם, דערמיט ימפּרוווינג. די קאַווערידזש פון די דנאָ פון די טריט פון הויך אַספּעקט פאַרהעלטעניש דורך האָלעס און שמאָל טשאַנאַלז.
די טיפּיש שטריך פון ייאַנייזד מעטאַל פּלאַזמע טעכנאָלאָגיע איז די דערצו פון אַ ראַדיאָ אָפטקייַט שפּול אין די קאַמער. בעשאַס דעם פּראָצעס, די אַרבעט דרוק פון די קאַמער איז מיינטיינד אין אַ לעפיערעך הויך שטאַט (5-10 מאל דער נאָרמאַל אַרבעט דרוק). בעשאַס PVD, די ראַדיאָ אָפטקייַט שפּול איז געניצט צו דזשענערייט די רגע פּלאַזמע געגנט, אין וואָס די אַרגאָן פּלאַזמע קאַנסאַנטריישאַן ינקריסיז מיט די פאַרגרעסערן פון ראַדיאָ אָפטקייַט מאַכט און גאַז דרוק. ווען די מעטאַל אַטאָמס ספּאַטערד פון די ציל פאָרן דורך דעם געגנט, זיי ינטעראַקט מיט די הויך-געדיכטקייַט אַרגאָן פּלאַזמע צו פאָרעם מעטאַל ייאַנז.
אַפּלייינג אַ רף מקור ביי די ווייפער טרעגער (אַזאַ ווי אַן ילעקטראָוסטאַטיק טשאַק) קענען פאַרגרעסערן די נעגאַטיוו פאָרורטייל אויף די ווייפער צו צוציען מעטאַל positive ייאַנז צו די דנאָ פון די פּאָרע נאָרע. די דירעקטיוו מעטאַל יאָן לויפן פּערפּענדיקולאַר צו די ווייפער ייבערפלאַך ימפּרוווז די טרעפּ דנאָ קאַווערידזש פון הויך אַספּעקט פאַרהעלטעניש פּאָרעס און שמאָל טשאַנאַלז.
די נעגאַטיוו פאָרורטייל געווענדט צו די ווייפער אויך ז ייאַנז צו באָמבאַרדירן די ווייפער ייבערפלאַך (פאַרקערט ספּאַטערינג), וואָס וויקאַנז די אָוווערכאַנגינג סטרוקטור פון די פּאָרע נאָרע מויל און ספּאַטערז די פילם דאַפּאַזיטיד אין די דנאָ אַנטו די סידעוואַללס אין די עקן פון די דנאָ פון די פּאָרע. נאָרע, דערמיט ענכאַנסינג די שריט קאַווערידזש אין די עקן.
3.6 אַטמאָספעריק דרוק כעמישער פארע דעפּאָסיטיאָן עקוויפּמענט
אַטמאָספעריק דרוק כעמישער פארע דעפּאַזישאַן (APCVD) ויסריכט רעפערס צו אַ מיטל וואָס ספּרייז אַ גאַז אָפּרוף מקור מיט אַ קעסיידערדיק גיכקייַט אויף די ייבערפלאַך פון אַ העאַטעד האַרט סאַבסטרייט אונטער אַ סוויווע מיט אַ דרוק נאָענט צו אַטמאַספעריק דרוק, וואָס קאָזינג די אָפּרוף מקור צו רעאַגירן כעמיש אויף. די סאַבסטרייט ייבערפלאַך, און דער אָפּרוף פּראָדוקט איז דאַפּאַזיטיד אויף די סאַבסטרייט ייבערפלאַך צו פאָרעם אַ דין פילם.
APCVD ויסריכט איז די ערליאַסט CVD ויסריכט און איז נאָך וויידלי געניצט אין ינדאַסטריאַל פּראָדוקציע און וויסנשאפטלעכע פאָרשונג. APCVD עקוויפּמענט קענען ווערן גענוצט צו צוגרייטן דין פילמס אַזאַ ווי איין קריסטאַל סיליציום, פּאָליקריסטאַללינע סיליציום, סיליציום דייאַקסייד, צינק אַקסייד, טיטאַניום דייאַקסייד, פאָספאָסיליקאַטע גלאז און באָראָפאָספאָסיליקאַטע גלאז.
3.7 נידעריק דרוק כעמישער פארע דעפּאָסיטיאָן עקוויפּמענט
נידעריק-דרוק כעמישער פארע דעפּאַזישאַן (LPCVD) ויסריכט רעפערס צו ויסריכט וואָס ניצט גאַסאַז רוי מאַטעריאַלס צו רעאַגירן כעמיש אויף די ייבערפלאַך פון אַ האַרט סאַבסטרייט אונטער אַ העאַטעד (350-1100 ° C) און נידעריק-דרוק (10-100mTorr) סוויווע, און די רעאַקטאַנץ זענען דאַפּאַזיטיד אויף די סאַבסטרייט ייבערפלאַך צו פאָרעם אַ דין פילם. LPCVD ויסריכט איז דעוועלאָפּעד אויף דער באזע פון APCVD צו פֿאַרבעסערן די קוואַליטעט פון דין פילמס, פֿאַרבעסערן די פאַרשפּרייטונג יונאַפאָרמאַטי פון כאַראַקטעריסטיש פּאַראַמעטערס אַזאַ ווי פילם גרעב און רעסיסטיוויטי און פֿאַרבעסערן פּראָדוקציע עפעקטיווקייַט.
זייַן הויפּט שטריך איז אַז אין אַ נידעריק-דרוק טערמאַל פעלד סוויווע, דער פּראָצעס גאַז ריאַקץ כעמיש אויף די ייבערפלאַך פון די ווייפער סאַבסטרייט, און די אָפּרוף פּראָדוקטן זענען דאַפּאַזיטיד אויף די סאַבסטרייט ייבערפלאַך צו פאָרעם אַ דין פילם. LPCVD עקוויפּמענט האט אַדוואַנטידזשיז אין דער צוגרייטונג פון הויך-קוואַליטעט דין פילמס און קענען זיין געוויינט צו צוגרייטן דין פילמס אַזאַ ווי סיליציום אַקסייד, סיליציום ניטרידע, פּאָליסיליציום, סיליציום קאַרבידע, גאַליום ניטרידע און גראַפענע.
קאַמפּערד מיט APCVD, די נידעריק-דרוק אָפּרוף סוויווע פון LPCVD ויסריכט ינקריסיז די דורכשניטלעך פריי דרך און דיפיוזשאַן קאָואַפישאַנט פון די גאַז אין די אָפּרוף קאַמער.
די רעאַקציע גאַז און טרעגער גאַז מאַלאַקיולז אין די אָפּרוף קאַמער קענען זיין יוואַנלי פונאנדערגעטיילט אין אַ קורץ צייט, אַזוי זייער ימפּרוווינג די יונאַפאָרמאַטי פון פילם גרעב, רעסיסטיוויטי יונאַפאָרמאַטי און שריט קאַווערידזש פון די פילם, און די קאַנסאַמשאַן פון אָפּרוף גאַז איז אויך קליין. אין אַדישאַן, די נידעריק-דרוק סוויווע אויך ספּידז די טראַנסמיסיע גיכקייַט פון גאַז סאַבסטאַנסיז. ימפּיוראַטיז און רעאַקציע ביי-פּראָדוקטן דיפיוזד פון די סאַבסטרייט קענען זיין געשווינד גענומען אויס פון דער אָפּרוף זאָנע דורך די גרענעץ שיכטע, און דער אָפּרוף גאַז געשווינד פּאַסיז דורך די גרענעץ שיכטע צו דערגרייכן די סאַבסטרייט ייבערפלאַך פֿאַר אָפּרוף, אַזוי יפעקטיוולי סאַפּרעסינג זיך-דאָפּינג, פּריפּערינג הויך-קוואַליטעט פילמס מיט אַראָפאַנג יבערגאַנג זאָנעס, און אויך ימפּרוווינג פּראָדוקציע עפעקטיווקייַט.
3.8 פּלאַזמע ענכאַנסט כעמישער פארע דעפּאָסיטיאָן עקוויפּמענט
פּלאַזמע ענכאַנסט כעמישער פארע דעפּאַזישאַן (PECVD) איז אַ וויידלי געניצט ההין פילם דעפּאַזישאַן טעכנאָלאָגיע. בעשאַס די פּלאַזמע פּראָצעס, די גאַז פּריקערסער איז ייאַנייזד אונטער די קאַמף פון פּלאַזמע צו פאָרעם יקסייטאַד אַקטיוו גרופּעס, וואָס דיפיוזז צו די סאַבסטרייט ייבערפלאַך און דערנאָך אַנדערגאָו כעמיש ריאַקשאַנז צו פאַרענדיקן דעם פילם וווּקס.
לויט די אָפטקייַט פון פּלאַזמע דור, די פּלאַזמע געניצט אין PECVD קענען זיין צעטיילט אין צוויי טייפּס: ראַדיאָ אָפטקייַט פּלאַזמע (רף פּלאַזמע) און מייקראַווייוו פּלאַזמע (מייקראָווואַווע פּלאַזמע). דערווייַל, די ראַדיאָ אָפטקייַט געניצט אין די אינדוסטריע איז בכלל 13.56 מהז.
די הקדמה פון ראַדיאָ אָפטקייַט פּלאַזמע איז יוזשאַוואַלי צעטיילט אין צוויי טייפּס: קאַפּאַסיטיווע קאַפּלינג (קקפּ) און ינדוקטיווע קאַפּלינג (יקפּ). די קאַפּאַסיטיווע קאַפּלינג אופֿן איז יוזשאַוואַלי אַ דירעקט פּלאַזמע אָפּרוף אופֿן; בשעת די ינדוקטיווע קאַפּלינג אופֿן קענען זיין אַ דירעקט פּלאַזמע אופֿן אָדער אַ ווייַט פּלאַזמע אופֿן.
אין סעמיקאַנדאַקטער מאַנופאַקטורינג פּראַסעסאַז, PECVD איז אָפט געניצט צו וואַקסן דין פילמס אויף סאַבסטרייץ מיט מעטאַלס אָדער אנדערע טעמפּעראַטור-שפּירעוודיק סטראַקטשערז. פֿאַר בייַשפּיל, אין די פעלד פון צוריק-סוף מעטאַל ינטערקאַנעקשאַן פון ינאַגרייטיד סערקאַץ, זינט די מקור, טויער און פליסן סטראַקטשערז פון די מיטל זענען געשאפן אין די פראָנט-סוף פּראָצעס, די וווּקס פון דין פילמס אין די פעלד פון מעטאַל ינטערקאַנעקשאַן איז אונטערטעניק צו זייער שטרענג טערמאַל בודזשעט קאַנסטריינץ, אַזוי עס איז יוזשאַוואַלי געענדיקט מיט פּלאַזמע הילף. דורך אַדזשאַסטינג די פּלאַזמע פּראָצעס פּאַראַמעטערס, די געדיכטקייַט, כעמישער זאַץ, טומע אינהאַלט, מעטשאַניקאַל טאַפנאַס און דרוק פּאַראַמעטערס פון דין פילם דערוואַקסן דורך PECVD קענען זיין אַדזשאַסטיד און אָפּטימיזעד אין אַ זיכער קייט.
3.9 אַטאָמישע לייַער דעפּאַזישאַן עקוויפּמענט
אַטאָמישע שיכטע דעפּאַזישאַן (ALD) איז אַ דין פילם דעפּאַזישאַן טעכנאָלאָגיע וואָס וואקסט פּיריאַדיקלי אין די פאָרעם פון אַ קוואַזי-מאָנאָטאַמיק שיכטע. זייַן כאַראַקטעריסטיש איז אַז די גרעב פון די דאַפּאַזיטיד פילם קענען זיין גענוי אַדזשאַסטיד דורך קאַנטראָולינג די נומער פון וווּקס סייקאַלז. ניט ענלעך די כעמישער פארע דעפּאַזישאַן (CVD) פּראָצעס, די צוויי (אָדער מער) פּריקערסערז אין די ALD פּראָצעס אָלטערנאַטלי פאָרן דורך די סאַבסטרייט ייבערפלאַך און זענען יפעקטיוולי אפגעזונדערט דורך די רייניקונג פון זעלטן גאַז.
די צוויי פּריקערסערז וועט נישט מישן און טרעפן אין די גאַז פאַסע צו רעאַגירן כעמיש, אָבער בלויז רעאַגירן דורך כעמישער אַדסאָרפּטיאָן אויף די סאַבסטרייט ייבערפלאַך. אין יעדער ALD ציקל, די סומע פון פּריקערסער אַדסאָרבעד אויף די סאַבסטרייט ייבערפלאַך איז שייך צו די געדיכטקייַט פון די אַקטיוו גרופּעס אויף די סאַבסטרייט ייבערפלאַך. ווען די ריאַקטיוו גרופּעס אויף די סאַבסטרייט ייבערפלאַך זענען ויסגעמאַטערט, אפילו אויב אַ וידעפדיק פּריקערסער איז באַקענענ, כעמישער אַדסאָרפּטיאָן וועט נישט פּאַסירן אויף די סאַבסטרייט ייבערפלאַך.
דעם אָפּרוף פּראָצעס איז גערופן אַ ייבערפלאַך זיך-לימאַטינג אָפּרוף. דער פּראָצעס מעקאַניזאַם מאכט די גרעב פון די פילם געוואקסן אין יעדער ציקל פון די ALD פּראָצעס קעסיידערדיק, אַזוי די ALD פּראָצעס האט די אַדוואַנטידזשיז פון גענוי גרעב קאָנטראָל און גוט פילם שריט קאַווערידזש.
3.10 מאָלעקולאַר שטראַל עפּיטאַקסי עקוויפּמענט
מאָלעקולאַר שטראַל עפּיטאַקסי (MBE) סיסטעם רעפערס צו אַן עפּיטאַקסיאַל מיטל וואָס ניצט איינער אָדער מער טערמאַל ענערגיע אַטאָמישע בימז אָדער מאָלעקולאַר בימז צו שפּריצן אויף די העאַטעד סאַבסטרייט ייבערפלאַך מיט אַ זיכער גיכקייַט אונטער הינטער-הויך וואַקוום טנאָים, און אַדסאָרב און מייגרייט אויף די סאַבסטרייט ייבערפלאַך צו עפּיטאַקסיאַל וואַקסן איין קריסטאַל דין פילמס צוזאמען די קריסטאַל אַקס ריכטונג פון די סאַבסטרייט מאַטעריאַל. בכלל, אונטער די צושטאַנד פון באַהיצונג דורך אַ שפּריץ אויוון מיט אַ היץ שילד, די שטראַל מקור פארמען אַן אַטאָמישע שטראַל אָדער אַ מאָלעקולאַר שטראַל, און דער פילם וואקסט שיכטע דורך שיכטע צוזאמען די קריסטאַל אַקס ריכטונג פון די סאַבסטרייט מאַטעריאַל.
זייַן טשאַראַקטעריסטיקס זענען נידעריק עפּיטאַקסיאַל וווּקס טעמפּעראַטור, און די גרעב, צובינד, כעמישער זאַץ און טומע קאַנסאַנטריישאַן קענען זיין גענוי קאַנטראָולד אויף די אַטאָמישע מדרגה. כאָטש MBE ערידזשאַנייטאַד פון דער צוגרייטונג פון האַלב-קאַנדאַקטער הינטער-דין איין קריסטאַל פילמס, די אַפּלאַקיישאַן איז איצט יקספּאַנדיד צו אַ פאַרשיידנקייַט פון מאַטעריאַל סיסטעמען אַזאַ ווי מעטאַלס און ינסאַלייטינג דיעלעקטריקס, און קענען צוגרייטן III-V, II-VI, סיליציום, סיליציום גערמאַניום (SiGe) ), גראַפענע, אַקסיידז און אָרגאַניק פילמס.
די מאָלעקולאַר שטראַל עפּיטאַקסי (MBE) סיסטעם איז דער הויפּט קאַמפּאָוזד פון אַ הינטער-הויך וואַקוום סיסטעם, אַ מאָלעקולאַר שטראַל מקור, אַ סאַבסטרייט פיקסיר און באַהיצונג סיסטעם, אַ מוסטער אַריבערפירן סיסטעם, אַן אין-סיטו מאָניטאָרינג סיסטעם, אַ קאָנטראָל סיסטעם און אַ פּראָבע סיסטעם.
די וואַקוום סיסטעם כולל וואַקוום פּאַמפּס (מעטשאַניקאַל פּאַמפּס, מאָלעקולאַר פּאַמפּס, יאָן פּאַמפּס, און קאַנדאַנסיישאַן פּאַמפּס, אאז"ו ו) און פאַרשידן וואַלווז, וואָס קענען מאַכן אַ הינטער-הויך וואַקוום וווּקס סוויווע. די בכלל אַטשיוואַבאַל וואַקוום גראַד איז 10-8 צו 10-11 טאָר. די וואַקוום סיסטעם דער הויפּט האט דריי וואַקוום ארבעטן טשיימבערז, ניימלי די מוסטער ינדזשעקשאַן קאַמער, די פּרעטרעאַטמענט און ייבערפלאַך אַנאַליסיס קאַמער און די גראָוט קאַמער.
דער מוסטער ינדזשעקשאַן קאַמער איז געניצט צו אַריבערפירן סאַמפּאַלז צו די אַרויס וועלט צו ענשור די הויך וואַקוום טנאָים פון אנדערע טשיימבערז; די פּרעטרעאַטמענט און ייבערפלאַך אַנאַליסיס קאַמער קאַנעקץ די מוסטער ינדזשעקשאַן קאַמער און די גראָוט קאַמער, און זייַן הויפּט פֿונקציע איז צו פאַר-פּראַסעס די מוסטער (הויך-טעמפּעראַטור דעגאַססינג צו ענשור די פולשטענדיק ריינקייַט פון די סאַבסטרייט ייבערפלאַך) און דורכפירן פּרילימאַנערי ייבערפלאַך אַנאַליסיס אויף די ייבערפלאַך. קלינד מוסטער; די גראָוט קאַמער איז די האַרץ טייל פון די MBE סיסטעם, דער הויפּט קאַמפּאָוזד פון אַ מקור אויוון און זיין קאָראַספּאַנדינג לאָדן פֿאַרזאַמלונג, אַ מוסטער קאָנטראָל קאַנסאָול, אַ קאָאָלינג סיסטעם, אַ אָפּשפּיגלונג הויך ענערגיע עלעקטראָן דיפראַקשאַן (RHEED) און אַן אין-סיטו מאָניטאָרינג סיסטעם . עטלעכע פּראָדוקציע MBE ויסריכט האט קייפל גראָוט קאַמער קאַנפיגיעריישאַנז. די סכעמאַטיש דיאַגראַמע פון די MBE ויסריכט סטרוקטור איז געוויזן אונטן:
MBE פון סיליציום מאַטעריאַל ניצט הויך-ריינקייַט סיליציום ווי רוי מאַטעריאַל, וואקסט אונטער הינטער-הויך וואַקוום (10-10-10-11טאָר) טנאָים, און די וווּקס טעמפּעראַטור איז 600-900 ℃, מיט גאַ (פּ-טיפּ) און סב (סב) N-טיפּ) ווי דאָפּינג קוואלן. קאַמאַנלי געניצט דאָפּינג קוואלן אַזאַ ווי פּ, ווי און ב זענען ראַרעלי געניצט ווי שטראַל קוואלן ווייַל זיי זענען שווער צו יוואַפּערייט.
דער אָפּרוף קאַמער פון MBE האט אַ הינטער-הויך וואַקוום סוויווע, וואָס ינקריסיז די דורכשניטלעך פריי וועג פון מאַלאַקיולז און ראַדוסאַז קאַנטאַמאַניישאַן און אַקסאַדיישאַן אויף די ייבערפלאַך פון די גראָוינג מאַטעריאַל. די צוגעגרייט עפּיטאַקסיאַל מאַטעריאַל האט אַ גוט ייבערפלאַך מאָרפאָלאָגי און יונאַפאָרמאַטי, און קענען זיין געמאכט אין אַ מולטילייַער סטרוקטור מיט פאַרשידענע דאָפּינג אָדער פאַרשידענע מאַטעריאַל קאַמפּאָונאַנץ.
MBE טעכנאָלאָגיע אַטשיווז די ריפּיטיד וווּקס פון הינטער-דין עפּיטאַקסיאַל לייַערס מיט אַ גרעב פון אַ איין אַטאָמישע שיכטע, און די צובינד צווישן די עפּיטאַקסיאַל לייַערס איז אַראָפאַנג. עס פּראַמאָוץ די וווּקס פון III-V סעמיקאַנדאַקטערז און אנדערע מאַלטי-קאָמפּאָנענט כעטעראַדזשיניאַס מאַטעריאַלס. דערווייַל, די MBE סיסטעם איז געווארן אַ אַוואַנסירטע פּראָצעס ויסריכט פֿאַר די פּראָדוקציע פון אַ נייַע דור פון מייקראַווייוו דעוויסעס און אָפּטאָעלעקטראָניק דעוויסעס. די דיסאַדוואַנטידזשיז פון MBE טעכנאָלאָגיע זענען פּאַמעלעך פילם גראָוט קורס, הויך וואַקוום רעקווירעמענץ און הויך קאָס פֿאַר נוצן פון ויסריכט און ויסריכט.
3.11 פארע פאַסע עפּיטאַקסי סיסטעם
די פארע פאַסע עפּיטאַקסי (VPE) סיסטעם רעפערס צו אַן עפּיטאַקסיאַל גראָוט מיטל וואָס טראַנספּאָרץ גאַסאַסאַס קאַמפּאַונדז צו אַ סאַבסטרייט און קריגן אַ איין קריסטאַל מאַטעריאַל שיכטע מיט דער זעלביקער לאַטאַס אָרדענונג ווי די סאַבסטרייט דורך כעמיש ריאַקשאַנז. די עפּיטאַקסיאַל שיכטע קענען זיין אַ האָמעפּיטאַקסיאַל שיכטע (Si/Si) אָדער אַ העטעראָפּיטאַקסיאַל שיכטע (SiGe/Si, SiC/Si, GaN/Al2O3, אאז"ו ו). דערווייַל, VPE טעכנאָלאָגיע איז וויידלי געניצט אין די פעלד פון נאַנאָמאַטעריאַל צוגרייטונג, מאַכט דעוויסעס, סעמיקאַנדאַקטער אָפּטאָעלעקטראָניק דעוויסעס, זונ - פאָטאָוואָלטאַיקס און ינאַגרייטיד סערקאַץ.
טיפּיש וופּע כולל אַטמאַספעריק דרוק עפּיטאַקסי און רידוסט דרוק עפּיטאַקסי, הינטער-הויך וואַקוום כעמישער פארע דעפּאַזישאַן, מעטאַל אָרגאַניק כעמישער פארע דעפּאַזישאַן, עטק. דרוק קאָנטראָל און פעסטקייַט, פּאַרטאַקאַל און כיסאָרן קאָנטראָל, עטק.
דערווייַל, די אַנטוויקלונג ריכטונג פון מיינסטרים געשעפט VPE סיסטעמען איז גרויס ווייפער לאָודינג, גאָר אָטאַמאַטיק קאָנטראָל און פאַקטיש-צייט מאָניטאָרינג פון טעמפּעראַטור און וווּקס פּראָצעס. VPE סיסטעמען האָבן דריי סטראַקטשערז: ווערטיקאַל, האָריזאָנטאַל און סילינדריקאַל. די באַהיצונג מעטהאָדס אַרייַננעמען קעגנשטעל באַהיצונג, הויך-אָפטקייַט ינדאַקשאַן באַהיצונג און ינפרערעד ראַדיאַציע באַהיצונג.
דערווייַל, VPE סיסטעמען מערסטנס נוצן האָריזאָנטאַל דיסק סטראַקטשערז, וואָס האָבן די קעראַקטעריסטיקס פון גוט יונאַפאָרמאַטי פון עפּיטאַקסיאַל פילם וווּקס און גרויס ווייפער לאָודינג. וופּע סיסטעמען יוזשאַוואַלי צונויפשטעלנ זיך פון פיר טיילן: רעאַקטאָר, באַהיצונג סיסטעם, גאַז דרך סיסטעם און קאָנטראָל סיסטעם. ווייַל די וווּקס צייט פון GaAs און GaN עפּיטאַקסיאַל פילמס איז לעפיערעך לאַנג, ינדאַקשאַן באַהיצונג און קעגנשטעל באַהיצונג זענען מערסטנס געניצט. אין סיליציום וופּע, דיק עפּיטאַקסיאַל פילם גראָוט מערסטנס ניצט ינדאַקשאַן באַהיצונג; דין עפּיטאַקסיאַל פילם גראָוט מערסטנס ניצט ינפרערעד באַהיצונג צו דערגרייכן דעם ציל פון גיך טעמפּעראַטור העכערונג / פאַלן.
3.12 פליסיק פאַסע עפּיטאַקסי סיסטעם
פליסיק פאַסע עפּיטאַקסי (לפּע) סיסטעם רעפערס צו די עפּיטאַקסיאַל גראָוט ויסריכט וואָס דיסאַלווז די מאַטעריאַל צו זיין דערוואַקסן (אַזאַ ווי סי, גאַ, אַס, על, אאז"ו ו) און דאָפּאַנץ (אַזאַ ווי זן, טע, סנ, אאז"ו ו) אין אַ מעטאַל מיט אַ נידעריקער מעלטינג פונט (אַזאַ ווי גאַ, אין, אאז"ו ו), אַזוי אַז די סאָלוטע איז סאַטשערייטאַד אָדער סופּערסאַטשערייטיד אין די סאַלוואַנט, און די איין קריסטאַל סאַבסטרייט איז קאָנטאַקטעד מיט די לייזונג, און די סאָלוטע איז פּריסיפּיטייטיד פון די סאַלוואַנט דורך ביסלעכווייַז קאָאָלינג אַראָפּ, און אַ פּלאַסט פון קריסטאַל מאַטעריאַל מיט אַ קריסטאַל סטרוקטור און לאַטאַס קעסיידערדיק ענלעך צו די סאַבסטרייט איז דערוואַקסן אויף די ייבערפלאַך פון די סאַבסטרייט.
די לפּע אופֿן איז געווען פארגעלייגט דורך נעלסאָן עט על. אין 1963. עס איז געניצט צו וואַקסן סי דין פילמס און איין קריסטאַל מאַטעריאַלס, ווי געזונט ווי סעמיקאַנדאַקטער מאַטעריאַלס אַזאַ ווי III-IV גרופּעס און קוועקזילבער קאַדמיום טעללורידע, און קענען ווערן גענוצט צו מאַכן פאַרשידן אָפּטאָעלעקטראָניק דעוויסעס, מייקראַווייוו דעוויסעס, סעמיקאַנדאַקטער און זונ סעלז. .
———————————————————————————————————————————————— ———————————
סעמיסעראַ קענען צושטעלןגראַפייט טיילן, ווייך / שטרענג פּעלץ, סיליציום קאַרבידע טיילן, CVD סיליציום קאַרבידע טיילן, אוןסיק / טאַק קאָוטאַד טיילןמיט אין 30 טעג.
אויב איר זענט אינטערעסירט אין די אויבן סעמיקאַנדאַקטער פּראָדוקטן,ביטע טאָן ניט קווענקלען צו קאָנטאַקט אונדז אין דער ערשטער מאָל.
תּל: +86-13373889683
ווהאַצאַפּפּ: +86-15957878134
Email: sales01@semi-cera.com
פּאָסטן צייט: 31-31-2024