سیمی کنڈکٹر کے عمل اور آلات: پتلی فلم جمع کرنے کے عمل اور آلات

پتلی فلم کی جمع ایک نینو سائز کی فلم کو سبسٹریٹ پر جمع کرنا ہے، اور پھر اینچنگ اور پالش کرنے جیسے بار بار ہونے والے عمل کے ساتھ، بہت سی اسٹیک شدہ کوندکٹو یا موصل پرتیں بنتی ہیں، اور ہر پرت کا ایک ڈیزائن کردہ سرکٹ پیٹرن ہوتا ہے۔ اس طرح، سیمی کنڈکٹر کے اجزاء اور سرکٹس پیچیدہ ڈھانچے کے ساتھ چپس میں ضم ہو جاتے ہیں۔

پتلی فلم جمع کرنے کی تین اہم اقسام ہیں:

◈ CVD (کیمیائی بخارات جمع)

◈ PVD (فائلی بخارات جمع)

◈ ALD (ایٹمی تہوں کا ذخیرہ)

آئیے ان تینوں زمروں سے پتلی فلم جمع کرنے والی ٹیکنالوجیز پر گہری نظر ڈالتے ہیں۔

 

کیمیائی بخارات جمع کرنے کا عمل

کیمیائی بخارات کا ذخیرہ (CVD) تھرمل سڑن اور/یا گیسی مرکبات کے رد عمل کے ذریعے سبسٹریٹ کی سطح پر ایک پتلی فلم بناتا ہے۔ فلمی تہہ کے مواد جو CVD طریقہ سے بنائے جا سکتے ہیں ان میں کاربائیڈ، نائٹرائڈ، بورائیڈ، آکسائیڈ، سلفائیڈ، سیلینائیڈ، ٹیلورائیڈ کے علاوہ کچھ دھاتی مرکبات، مرکبات وغیرہ شامل ہیں۔

کیمیائی بخارات کا ذخیرہ فی الحال ایک اہم خوردبینی مینوفیکچرنگ طریقہ ہے کیونکہ اس میں درج ذیل خصوصیات ہیں:

1. ذخائر کی وسیع رینج: دھاتی اور غیر دھاتی فلمیں جمع کی جا سکتی ہیں، نیز کثیر اجزاء کے مرکب والی فلموں کے ساتھ ساتھ ضرورت کے مطابق سیرامک ​​یا کمپاؤنڈ تہوں کو بھی جمع کیا جا سکتا ہے۔

2. CVD کا رد عمل ماحول کے دباؤ یا کم ویکیوم پر کیا جاتا ہے، اور کوٹنگ کا پھیلاؤ اچھا ہے، اور اسے پیچیدہ شکلوں یا ورک پیسز والی سطحوں پر گہرے سوراخوں اور باریک سوراخوں کے لیے یکساں طور پر لیپت کیا جا سکتا ہے۔

3. یہ اعلی طہارت، اچھی کمپیکٹ پن، کم بقایا تناؤ اور اچھی کرسٹلائزیشن کے ساتھ ایک پتلی فلم کی کوٹنگ حاصل کر سکتا ہے۔ ری ایکشن گیسوں، ری ایکشن پروڈکٹس اور سبسٹریٹس کے باہمی پھیلاؤ کی وجہ سے، ایک اچھی طرح سے چپکنے والی فلم حاصل کی جا سکتی ہے، جو سطح کو کمک بنانے والی فلموں جیسے کہ سطح کے گزرنے، سنکنرن مزاحمت اور پہننے کی مزاحمت کے لیے اہم ہے۔

4. چونکہ فلم جس درجہ حرارت پر اگائی جاتی ہے وہ فلمی مواد کے پگھلنے کے نقطہ سے بہت کم ہے، اس لیے ایک انتہائی خالص، مکمل طور پر کرسٹلائزڈ فلمی تہہ حاصل کرنا ممکن ہے، جو کچھ سیمی کنڈکٹر کوٹنگز کے لیے ضروری ہے۔

5. جمع کرنے کے پیرامیٹرز کو ایڈجسٹ کرکے، کلیڈنگ کی کیمیائی ساخت، شکل، کرسٹل ڈھانچہ اور اناج کے سائز کو مؤثر طریقے سے کنٹرول کیا جا سکتا ہے۔

6. سازوسامان آسان، چلانے اور برقرار رکھنے میں آسان ہے۔

7. رد عمل کا درجہ حرارت بہت زیادہ ہے، عام طور پر 850 ~ 1100 ڈگری، اور بہت سے میٹرکس مواد CVD کے اعلی درجہ حرارت کو برداشت نہیں کر سکتے۔ جمع ہونے والے درجہ حرارت کو کم کرنے کے لیے پلازما یا لیزر کی مدد سے چلنے والی ٹیکنالوجی کا استعمال کیا جا سکتا ہے۔

کیمیائی بخارات جمع کرنے کے عمل کو تین اہم مراحل میں تقسیم کیا گیا ہے:

1، رد عمل گیس میٹرکس کی سطح پر پھیل جاتی ہے۔

2، رد عمل کی گیس میٹرکس کی سطح پر جذب ہوتی ہے۔

3،میٹرکس کی سطح پر ایک کیمیائی رد عمل ہوتا ہے جس سے ٹھوس ذخائر بنتے ہیں اور اس کے نتیجے میں گیس فیز کی ضمنی مصنوعات میٹرکس کی سطح سے الگ ہو جاتی ہیں۔

سب سے عام کیمیائی بخارات جمع کرنے والے رد عمل ہیں: تھرمل سڑن کا رد عمل، کیمیائی ترکیب کا رد عمل اور کیمیائی نقل و حمل کا رد عمل۔ CVD کے اہم رد عمل مندرجہ ذیل ہیں:
i). پولی سیلیکون

SiH4 ->Si + 2h2 (600 ڈگری)

جمع کرنے کی رفتار 100 - 200 nm / منٹ

فاسفورس (فاسفائن)، بوران (ڈیبورین) یا آرسینک گیس شامل کی جا سکتی ہے۔ پولی سیلیکون کو جمع کرنے کے بعد بازی گیس کے ساتھ بھی ڈوپ کیا جا سکتا ہے۔

ii)۔سلکانڈائی آکسائیڈ

SiH4 + O2→SiO2 + 2h2 (300 - 500 ڈگری)

SiO2 کو انسولیٹر یا پاسیویشن پرت کے طور پر استعمال کیا جاتا ہے۔ فاسفورس کو عام طور پر الیکٹران کے بہاؤ کی بہتر خصوصیات حاصل کرنے کے لیے شامل کیا جاتا ہے۔ جب سلکان آکسیجن میں موجود ہوتا ہے، تو SiO2 تھرمل طور پر بڑھتا ہے۔ آکسیجن آکسیجن یا پانی کے بخارات سے آتی ہے۔ محیطی درجہ حرارت کی ضرورت 900 ~ 1200 ڈگری ہے۔ سلیکٹیو آکسیکرن کے بعد سلکان ویفر کی سطح نیچے دی گئی تصویر میں دکھائی گئی ہے۔

آکسیجن اور پانی دونوں موجودہ SiO2 کے ذریعے پھیلتے ہیں اور Si کے ساتھ مل کر اضافی SiO2 بناتے ہیں۔ پانی (بھاپ) آکسیجن سے زیادہ آسانی سے پھیلتا ہے، لہذا یہ بھاپ کے استعمال سے بہت تیزی سے بڑھتا ہے۔ ٹرانجسٹر گیٹ بنانے کے لیے آکسائیڈز کو ایک موصلیت اور گزرنے والی پرت فراہم کرنے کے لیے استعمال کیا جاتا ہے۔ خشک آکسیجن گیٹس اور آکسائیڈ کی پتلی تہوں کو بنانے کے لیے استعمال ہوتی ہے۔ بھاپ کو ایک موٹی آکسائیڈ پرت بنانے کے لیے استعمال کیا جاتا ہے۔ انسولیٹنگ آکسائیڈ پرت عام طور پر 1500 nm کے ارد گرد ہوتی ہے، اور گیٹ کی پرت عام طور پر 200 nm اور 500 nm کے درمیان ہوتی ہے۔

iii)۔ سیکون نائٹرائڈ

3SiH4 + 4NH3 ->Si3N4 + 12H2

کیمیائی بخارات جمع کرنے والا سی وی ڈی کا سامان

CVD ری ایکٹرز کی تین بنیادی اقسام ہیں:

◈ اے پی سی وی ڈی: وایمنڈلیی پریشر CVD

◈ ایل پی سی وی ڈی: لو پریشر سی وی ڈی، ایل پی سی وی ڈی

◈ UHVCVD: انتہائی ہائی ویکیوم CVD

◈ LCVD: لیزر CVD

◈ MOCVD: دھاتی-نامیاتی CVD

◈ CVD (PECVD

کم دباؤ والے CVD کے عمل کے لیے آلات کا اسکیمیٹک خاکہ نیچے دی گئی تصویر میں دکھایا گیا ہے۔

نیچے دیا گیا خاکہ ایک آئن اینہنسڈ CVD پلانٹ کی ساخت کو دکھاتا ہے جو کاربن کو جمع کرنے اور ہیرے جیسی کوٹنگ تیار کرنے کے لیے استعمال ہوتا ہے۔

پی وی ڈیعمل

ویکیوم حالات میں، مادی ماخذ (ٹھوس یا مائع) کی سطح پر موجود مواد کو گیسی ایٹموں، مالیکیولز یا پرزوں میں بخارات بنا کر آئنوں میں جسمانی طریقوں سے آئنائز کیا جاتا ہے، اور میٹرکس کی سطح پر ایک خاص فعل کے ساتھ ایک پتلی فلم جمع کی جاتی ہے۔ کم دباؤ والی گیس (یا پلازما) کے عمل کے ذریعے۔ جسمانی بخارات کا ذخیرہ نہ صرف دھاتی فلموں اور کھوٹ والی فلموں کو جمع کر سکتا ہے بلکہ مرکبات، سیرامکس، سیمی کنڈکٹرز، پولیمر فلموں وغیرہ کو بھی جمع کر سکتا ہے۔ چڑھانا مواد: یہاں تک کہ اگر چڑھانا مواد بخارات بن جاتا ہے، کم ہوجاتا ہے یا پھٹ جاتا ہے، یعنی بخارات کے ذریعہ چڑھانا مواد. (2) چڑھانے والے مواد کے ایٹموں، مالیکیولز یا آئنوں کی منتقلی: گیسیفیکیشن سورس کی طرف سے فراہم کردہ ایٹموں، مالیکیولز یا آئنوں کے ٹکرانے کے بعد، مختلف قسم کے رد عمل پیدا ہوں گے۔ (3) سبسٹریٹ پر چڑھانے والے ایٹموں، مالیکیولز یا آئنوں کا جمع ہونا۔ جسمانی بخارات جمع کرنے والی ٹیکنالوجی کا عمل آلودگی سے پاک ہے اور اس میں استعمال کی جانے والی اشیاء بہت کم ہیں۔ فلم یکساں اور گھنی ہے، اور سبسٹریٹ کے ساتھ بائنڈنگ فورس مضبوط ہے۔ یہ ٹیکنالوجی ایرو اسپیس، الیکٹرانکس، آپٹکس، مشینری، تعمیرات، ہلکی صنعت، دھات کاری، مواد اور دیگر شعبوں میں بڑے پیمانے پر استعمال ہوتی ہے، اور پہننے سے بچنے والی، سنکنرن سے بچنے والی، آرائشی، موصلیت، موصلیت، روشنی چالکتا، پیزو الیکٹرکٹی، کے ساتھ ملمع تیار کر سکتی ہے۔ مقناطیسیت، چکنا، سپر کنڈکٹیویٹی اور دیگر خصوصیات۔ جسمانی بخارات جمع کرنے کے لیے بھی مختلف قسم کے عمل ہیں:

◈ پتلی فلم ویکیوم کوٹنگ

◈ PVD-Sputtering

◈ آئن کوٹنگ

ذیل میں ہم ان تین اقسام کے طریقوں میں سے ہر ایک کے لیے پراسیس ٹیکنالوجیز کی وضاحت کرتے ہیں۔

◈ پتلی فلم ویکیوم کوٹنگ

اصول:پتلی فلم ویکیوم کوٹنگایک ایسی ٹیکنالوجی ہے جو ویکیوم حالات میں پلیٹنگ کے ہدف کو گرم اور بخارات بناتی ہے، تاکہ ایٹموں اور مالیکیولز کی ایک بڑی تعداد بخارات بن جائے اور مائع چڑھانے والے مواد کو چھوڑ دیں یا ٹھوس چڑھانا سطح (یا سربلیمیشن) کو چھوڑ دیں، اور آخر کار سطح پر جمع ہو جائیں۔ سبسٹریٹ اس پورے عمل میں، گیسی ایٹم اور مالیکیول ایک خلا میں چند تصادم کے ساتھ براہ راست میٹرکس میں منتقل ہو جائیں گے، اور ایک پتلی فلم بنانے کے لیے میٹرکس کی سطح پر جمع ہو جائیں گے۔ بخارات کے طریقوں میں مزاحمتی حرارتی، ہائی فریکوئنسی انڈکشن ہیٹنگ، الیکٹران بیم، لیزر بیم، آئن بیم ہائی انرجی بمباری پلیٹنگ میٹریل وغیرہ شامل ہیں۔

پتلی فلم ویکیوم کوٹنگ PVD کی سب سے قدیم ٹیکنالوجی میں سے ایک ہے۔

بخارات کا ذریعہ:چڑھانے والے مواد کو بخارات کے درجہ حرارت پر گرم کیا جاتا ہے اور بخارات بن جاتے ہیں، اس حرارتی آلے کو بخارات کا ذریعہ کہا جاتا ہے۔ سب سے زیادہ استعمال ہونے والے بخارات کے ذرائع مزاحمتی بخارات کے ذرائع اور الیکٹران بیم کے بخارات کے ذرائع ہیں، اور خاص مقاصد کے لیے بخارات کے ذرائع میں ہائی فریکوئنسی انڈکشن ہیٹنگ، آرک ہیٹنگ، ریڈی ایشن ہیٹنگ، لیزر ہیٹنگ بخارات کے ذرائع وغیرہ شامل ہیں۔ عمل: ویکیوم کا بنیادی عمل۔ بخارات مندرجہ ذیل ہیں:

پری چڑھانا علاج: چڑھانا حصوں کی صفائی اور پری ٹریٹمنٹ سمیت۔ صفائی کے مخصوص طریقوں میں صفائی ایجنٹ کی صفائی، کیمیائی سالوینٹ کی صفائی، الٹراسونک صفائی اور آئن بمباری کی صفائی شامل ہیں۔ مخصوص پری ٹریٹمنٹ میں جامد ہٹانا، پرائمر کوٹنگ وغیرہ شامل ہیں۔

فرنس لوڈنگ: ویکیوم چیمبر کی صفائی، پلیٹنگ ہینگرز کی صفائی، بخارات کے ذرائع کی تنصیب اور ڈیبگنگ، اور گاؤن کی کوٹنگ سمیت۔

ویکیومنگ: عام طور پر، 6.6Pa سے زیادہ کا پہلا کھردرا پمپنگ، ڈفیوژن پمپ کا پری اسٹیج مینٹیننس ویکیوم پمپ پہلے کھولا جاتا ہے، اور ڈفیوژن پمپ کو گرم کیا جاتا ہے۔ پہلے سے ہیٹنگ کے کافی ہونے کے بعد، ہائی والو کو کھولیں اور اسے ڈفیوژن پمپ کے ساتھ 6×10-3Pa کے بیک گراؤنڈ ویکیوم میں پمپ کریں۔

بیکنگ: چڑھائے ہوئے حصوں کو مطلوبہ درجہ حرارت پر بیک کریں۔

آئن بمباری: ویکیوم ڈگری عام طور پر 10Pa~10-1Pa ہے، آئن بمباری وولٹیج 200V~1kV منفی ہائی وولٹیج ہے، اور روانگی کا وقت 5min~30min ہے،

پہلے سے پگھلنا: چڑھانے والے مواد کو پہلے سے پگھلنے کے لیے کرنٹ کو ایڈجسٹ کریں، اور 1 منٹ ~ 2 منٹ تک ڈیگاسنگ کریں۔

بخارات کی جمع: مطلوبہ جمع کرنے کے وقت کے اختتام تک ضروریات کے مطابق بخارات کے کرنٹ کو ایڈجسٹ کریں۔ 8. کولنگ: چڑھایا ہوا حصوں کو ویکیوم چیمبر میں ایک خاص درجہ حرارت پر ٹھنڈا کیا جاتا ہے۔

9. بھٹی: چننے کے بعد، ویکیوم چیمبر کو بند کریں، ویکیوم کو 1×10-1Pa پر کریں، اور ڈفیوژن پمپ کو مینٹیننس پمپ اور ٹھنڈا پانی بند کرنے سے پہلے قابل اجازت درجہ حرارت پر ٹھنڈا کیا جاتا ہے۔

◈ PVD-Sputtering

سپٹرنگ کوٹنگ سے مراد ویکیوم حالات میں ہدف والے مواد کی سطح پر بمباری کرنے کے لیے توانائی سے حاصل ہونے والے ذرات (جیسے آرگن آئن) کا استعمال ہے، تاکہ ہدف والے مواد کی سطح پر موجود ایٹم فرار ہونے کے لیے کافی توانائی حاصل کر سکیں، یہ عمل ہے۔ sputtering کہا جاتا ہے. پھٹے ہوئے ہدف کو سبسٹریٹ کی سطح پر جمع کیا جاتا ہے، جسے سپٹرنگ کوٹنگ کہتے ہیں۔

ارگون (Ar) ایٹموں کو ویکیوم ماحول میں آرگن (Ar) کو بھر کر اور ہائی وولٹیج پر آرگن کو خارج کر کے آرگن آئنوں (Ar+) میں آئنائز کیا جا سکتا ہے۔ الیکٹرک فیلڈ فورس کی کارروائی کے تحت، آرگون آئنز چڑھانے والے مواد سے بنے کیتھوڈ ٹارگٹ کی بمباری کو تیز کرتے ہیں، اور ہدف کو باہر نکال کر ورک پیس کی سطح پر جمع کر دیا جائے گا۔

سپٹرنگ کوٹنگ کو DC سپٹرنگ، ریڈیو فریکوئنسی سپٹرنگ اور میگنیٹران سپٹرنگ میں تقسیم کیا جا سکتا ہے، اور متعلقہ گلو ڈسچارج وولٹیج سورس اور کنٹرول فیلڈ بالترتیب ہائی وولٹیج ڈائریکٹ کرنٹ، ریڈیو فریکوئنسی (RF) الٹرنیٹنگ کرنٹ اور میگنیٹرون (M) فیلڈ ہیں۔

پھٹنے والی کوٹنگ، اعلی جمع کرنے کی رفتار، اچھی عمل کی تکرار، آسان آٹومیشن، بڑے پیمانے پر آرکیٹیکچرل ڈیکوریشن کوٹنگ اور صنعتی مواد کی فنکشنل کوٹنگ کے لیے موزوں ہے۔ انٹیگریٹڈ سرکٹس اور سیمی کنڈکٹر آلات کی تیاری میں سپٹرنگ کوٹنگز بھی اہم کردار ادا کرتی ہیں۔

ہائی ٹیک اور ابھرتی ہوئی صنعتوں کی ترقی کے ساتھ، جسمانی بخارات جمع کرنے والی ٹیکنالوجی میں بہت سی نئی اور جدید جھلکیاں ہیں، جیسے ملٹی آرک آئن پلیٹنگ اور میگنیٹران سپٹرنگ کمپیٹیبلٹی ٹیکنالوجی، بڑے مستطیل لانگ آرک ٹارگٹس اور سپٹرنگ ٹارگٹس، عدم توازن۔ میگنیٹران سپٹرنگ ٹارگٹس، ٹوئن ٹارگٹ ٹیکنالوجی، ربن فوم ملٹی آرک ڈیپوزیشن وائنڈنگ کوٹنگ ٹیکنالوجی، پٹی فائبر تانے بانے سمیٹ کوٹنگ ٹیکنالوجی، وغیرہ، کوٹنگ کے سامان کے مکمل سیٹ کا استعمال، کمپیوٹر خودکار، بڑے پیمانے پر کیمیائی صنعت کے پیمانے پر ترقی.

◈ آئن کوٹنگ

آئن کوٹنگ کا بنیادی اصول ویکیوم حالات میں پلازما آئنائزیشن ٹیکنالوجی کا استعمال کرنا ہے تاکہ پلاٹنگ مواد کے ایٹموں کو آئن میں جزوی طور پر آئنائز کیا جا سکے، اور ایک ہی وقت میں بہت سے اعلی توانائی والے غیر جانبدار ایٹم تیار کیے جائیں۔ چڑھایا جانے والے سبسٹریٹ پر منفی تعصب کا اطلاق ہوتا ہے، تاکہ گہرے منفی تعصب کے عمل کے تحت، آئن سبسٹریٹ کی سطح پر جمع ہو کر ایک پتلی فلم بنتی ہے۔

انرٹ گیس گلو ڈسچارج کی مدد سے، آئن کی کوٹنگ چڑھانے والے مواد (جیسے دھاتی ٹائٹینیم) کو گیس بناتی ہے اور بخارات بنتی ہے اور آئنائز کرتی ہے، اور آئنوں کو برقی میدان کے ذریعے تیز کیا جاتا ہے تاکہ زیادہ توانائی کے ساتھ ورک پیس کی سطح پر بمباری کی جا سکے۔ وقت، اگر کاربن ڈائی آکسائیڈ، نائٹروجن اور دیگر رد عمل والی گیسیں متعارف کرائی جائیں تو، ٹی آئی سی اور ٹی آئی این کو ڈھانپنے والی تہوں کو سطح پر حاصل کیا جا سکتا ہے۔ workpiece، اور سختی 2000HV کے طور پر زیادہ ہے.

آئن کوٹنگ جسمانی بخارات جمع کرنے کے طریقہ کار میں سب سے زیادہ استعمال ہونے والی کوٹنگ کے عمل میں سے ایک ہے۔

اس کے فوائد درج ذیل ہیں:

① فلم کی پرت اور میٹرکس کے درمیان چپکنے والی مضبوط ہے، اور رد عمل کا درجہ حرارت کم ہے۔

②فلم کی پرت یکساں اور گھنی ہے۔

③منفی تعصب کے دباؤ کے تحت اچھا سمیٹنا چڑھانا۔

④کوئی آلودگی نہیں۔

⑤ سبسٹریٹ مواد کی ایک وسیع رینج آئن چڑھانا کے لیے موزوں ہے۔

آئن کوٹنگ ٹیکنالوجی کی ترقی کے ساتھ، آئن کوٹنگ ٹیکنالوجی کے بہت سے مختلف طریقے سامنے آئے ہیں، جیسے: ری ایکٹیو آئن پلیٹنگ، پلازما کوٹنگ، ملٹی آرک آئن پلیٹنگ، وغیرہ۔ میں یہاں ان سب کو نہیں دیکھوں گا۔

پی وی ڈیسامان

جسمانی بخارات جمع کرنے والے آلات میں ویکیوم ایوپوریشن کوٹر، ویکیوم اسپٹر کوٹر، اور ویکیوم آئن کوٹر شامل ہیں۔ نیچے دی گئی تصویر ویکیوم ایوپوریشن کوٹر کے ساختی اصول کو ظاہر کرتی ہے۔

مندرجہ ذیل اعداد و شمار سپٹر کوٹنگ کے سازوسامان کے ڈھانچے کے اسکیمیٹک ڈایاگرام کو ظاہر کرتا ہے۔

مندرجہ ذیل اعداد و شمار آئن کوٹنگ کے سازوسامان کی ساختی اسکیمیٹک ڈایاگرام کو ظاہر کرتا ہے۔

اے ایل ڈیعمل

ALD: اٹامک لیئرز ڈیپوزیشن ایک اعلی درستگی والی پتلی فلم ڈپوزیشن ٹیکنالوجی ہے جس کی بنیاد کیمیکل وانپر ڈیپوزیشن (CVD) ہے، جو کہ ایک ایسی ٹیکنالوجی ہے جو مادی مواد کی تہہ کو سبسٹریٹ کی سطح پر تہہ در تہہ جمع کرتی ہے۔ کیمیائی بخارات کا مرحلہ۔ روایتی CVD کے برعکس، ALD جمع ہے جس میں رد عمل کے پیشرو باری باری جمع ہوتے ہیں، اور کیمیائی نئی ایٹم فلم کا ردعمل براہ راست پچھلی پرت سے متعلق ہے، تاکہ ہر رد عمل میں ایٹموں کی صرف ایک پرت جمع ہو۔

ہر ردعمل میں ایٹموں کی صرف ایک پرت جمع ہوتی ہے، جو خود کو محدود کرتی ہے، جس سے فلم کو سبسٹریٹ کنفارمل اور پن ہول فری پر جمع کیا جا سکتا ہے۔ نتیجے کے طور پر، فلم کی موٹائی کو جمع کرنے کے چکروں کی تعداد کو کنٹرول کرکے عین مطابق کنٹرول کیا جاسکتا ہے۔

ALD جمع کرنے کے قابل مواد میں دھاتیں، آکسائیڈ، کاربن (نائٹروجن، سلفر، سلکان)، مختلف سیمی کنڈکٹر مواد، اور سپر کنڈکٹنگ مواد شامل ہیں۔ جیسے جیسے انٹیگریٹڈ سرکٹس زیادہ سے زیادہ مربوط اور چھوٹے ہوتے جاتے ہیں، ہائی ڈائی الیکٹرک کنسٹنٹ (ہائی کے) گیٹ ڈائی الیکٹرکس بتدریج روایتی سلکان آکسائیڈ گیٹس کی جگہ لے رہے ہیں، اور پہلو کا تناسب بڑا اور بڑا ہوتا جا رہا ہے، جو قدموں کی کوریج کی صلاحیت کے لیے اعلی تقاضوں کو آگے بڑھاتا ہے۔ جمع کرنے کی ٹیکنالوجی، لہذا ALD کو جمع کرنے کے ایک نئے عمل کے طور پر تیزی سے اپنایا گیا ہے جو مندرجہ بالا ضروریات کو پورا کر سکتا ہے۔

ALD سائیکل کو چار مراحل میں تقسیم کیا جا سکتا ہے:

پہلی پیشگی گیس سبسٹریٹ میں داخل کی جاتی ہے، اور جذب یا کیمیائی رد عمل سبسٹریٹ کی سطح کے ساتھ ہوتا ہے۔

باقی گیس کو غیر فعال گیس سے فلش کریں۔

دوسری پیشگی گیس متعارف کروائیں؛ کوٹنگ بنانے کے لیے میٹرکس کی سطح پر جذب ہونے والی پہلی پیشگی گیس کے ساتھ کیمیائی رد عمل، یا پہلے پیشگی کے ساتھ رد عمل ظاہر کرنے والی مصنوعات اور میٹرکس ایک کوٹنگ بنانے کے لیے رد عمل ظاہر کرتا رہتا ہے۔

اضافی گیس کو غیر فعال گیس سے دوبارہ دھو لیں۔

ALD ٹیکنالوجی کی خصوصیات اور فوائد:

بہترین سہ جہتی مطابقت: ALD ایک ایسی فلم تیار کرتا ہے جو اصل سبسٹریٹ کی شکل سے ہم آہنگ ہو، یعنی فلم کو مقعر نما سطح پر یکساں طور پر جمع کیا جا سکتا ہے۔ لہذا، یہ مختلف شکلوں کے سبسٹریٹس کے لیے موزوں ہے۔ یکساں تین جہتی فلم، مستقل شکل اور مطابقت ALD ٹیکنالوجی کے منفرد فوائد ہیں۔

زیادہ چپٹا پن: سطح پن ہول سے پاک ہے، اور نیچے تک بڑھنے کا طریقہ کار فلم کی پن ہول سے پاک نوعیت کا تعین کرتا ہے، جو کہ بلاکنگ اور پاسیویشن ایپلی کیشنز کے لیے قیمتی ہے۔

بہترین آسنجن: سبسٹریٹ کی سطح پر پیشگی کیمیائی جذب بہترین آسنجن کو یقینی بناتا ہے

کم تھرمل بجٹ (کم جمع کرنے کا درجہ حرارت): پتلی فلم کی نشوونما کم درجہ حرارت (کمرے کا درجہ حرارت 400 ڈگری تک) پر کی جا سکتی ہے، جو درجہ حرارت کے محدود پولیمر آلات اور بائیو میٹریل کوٹنگز کے لیے بہت پرکشش ہے۔

اعلی درستگی: سبسٹریٹ فلم کی موٹائی کو رد عمل کے چکر کو کنٹرول کرکے آسانی سے اور درست طریقے سے کنٹرول کیا جاسکتا ہے، اور فلم کی موٹائی کی درستگی ایک ایٹم کی موٹائی تک پہنچ سکتی ہے۔

ALD کا سامان

ALD آلات کا عمل درجہ حرارت 50~500 ڈگری ہے، جو عام دباؤ میں کام کر سکتا ہے، لیکن یہ کم دباؤ (0.1~10Torr) حالات میں کام کرتا ہے۔ ALD کو توانائی کی فراہمی کے مختلف طریقوں کے مطابق گرم جوہری جمع اور پلازما سے بڑھا ہوا جوہری تہہ جمع (PEALD) میں تقسیم کیا جا سکتا ہے۔ تھرمل ALD دو یا دو سے زیادہ پیشروؤں کو کیمیائی طور پر رد عمل ظاہر کرنے کے لیے تھرمل توانائی پر انحصار کرتا ہے۔ کافی رد عمل ایکٹیویشن انرجی فراہم کرنے کے لیے، تھرمل اٹامک پرت جمع کرنے کا سامان عام طور پر 200 ~ 500 ڈگری کی حد میں کام کرتا ہے۔

نیچے دی گئی تصویر سنگل ویفر ALD ڈیوائس کو دکھاتی ہے۔

0020-24896 کور رنگ 6" SST 101 AL

 

--اختتام--