अर्धचालक प्रक्रिया और उपकरण: पतली फिल्म जमाव प्रक्रिया और उपकरण

पतली फिल्म जमाव सब्सट्रेट पर नैनोस्केल फिल्म की एक परत का जमाव है, और फिर नक़्क़ाशी और चमकाने जैसी प्रक्रियाओं को दोहराया जाता है, जिससे ढेर सारी खड़ी प्रवाहकीय या इन्सुलेटिंग परतें बनती हैं, और प्रत्येक परत में एक डिज़ाइन किया गया लाइन पैटर्न होता है। इस तरह, अर्धचालक घटकों और सर्किट को एक जटिल संरचना के साथ एक चिप में एकीकृत किया जाता है।

पतली फिल्म जमाव को तीन मुख्य श्रेणियों में विभाजित किया गया है:

◈ रासायनिक वाष्प निक्षेपण (सीवीडी) ◈ रासायनिक वाष्प निक्षेपण (सीवीडी)

◈ भौतिक वाष्प निक्षेपण (पीवीडी) ◈ भौतिक वाष्प निक्षेपण

◈ ALD (परमाणु परत निक्षेपण) ALD (परमाणु परत निक्षेपण)

नीचे हम इन तीन श्रेणियों से पतली फिल्म जमाव प्रौद्योगिकी का गहराई से पता लगाते हैं

रासायनिक वाष्प जमाव (सीवीडी) प्रक्रिया

रासायनिक वाष्प जमाव (सीवीडी) थर्मल अपघटन और/या गैसीय यौगिकों की प्रतिक्रिया द्वारा सब्सट्रेट सतह पर एक पतली फिल्म बनाता है। सीवीडी विधि द्वारा बनाई जा सकने वाली फिल्म परत सामग्री में कार्बाइड, नाइट्राइड, बोराइड, ऑक्साइड, सल्फाइड, सेलेनाइड, टेल्यूराइड और कुछ धातु यौगिक, मिश्र धातु आदि शामिल हैं।

भौतिक वाष्प निक्षेपण (पीवीडी) प्रक्रिया

वैक्यूम स्थितियों के तहत, भौतिक तरीकों का उपयोग करके, सामग्री स्रोत (ठोस या तरल) की सतह सामग्री को गैसीय परमाणुओं, अणुओं में वाष्पीकृत किया जाता है या आंशिक रूप से आयनों में आयनित किया जाता है, और कम दबाव वाली गैस (या प्लाज्मा) प्रक्रिया के माध्यम से, एक विशेष कार्य वाली फिल्म सब्सट्रेट तकनीक की सतह पर जमा की जाती है। भौतिक वाष्प जमाव न केवल धातु फिल्म, मिश्र धातु फिल्म जमा कर सकता है, बल्कि यौगिक, सिरेमिक, अर्धचालक, बहुलक फिल्म आदि भी जमा कर सकता है।

भौतिक वाष्प जमाव के लिए भी विभिन्न प्रक्रियाएं हैं:

◈पतली फिल्म वैक्यूम कोटिंग

◈स्पटर कोटिंग पीवीडी-स्पटरिंग

◈ आयन-कोटिंग

परमाणु परत निक्षेपण (ALD) प्रक्रिया

परमाणु परत निक्षेपण (ALD) रासायनिक वाष्प निक्षेपण (CVD) पर आधारित एक उच्च परिशुद्धता वाली पतली फिल्म निक्षेपण तकनीक है, जो रासायनिक वाष्प चरण पर आधारित एकल परमाणु फिल्म के रूप में सब्सट्रेट सतह पर परत दर परत सामग्री निक्षेपित करती है।

पारंपरिक सीवीडी से अलग, एएलडी की जमाव प्रक्रिया में, प्रतिक्रिया अग्रदूत को वैकल्पिक रूप से जमा किया जाता है, और नई परमाणु फिल्म की रासायनिक प्रतिक्रिया सीधे पिछली परत से संबंधित होती है, ताकि प्रत्येक प्रतिक्रिया में परमाणुओं की केवल एक परत जमा हो।

प्रत्येक अभिक्रिया में परमाणुओं की केवल एक परत जमा होती है, जिसमें स्व-प्रतिबंधित वृद्धि की विशेषता होती है, ताकि फिल्म को अनुरूप बनाया जा सके और पिनहोल के बिना सब्सट्रेट पर जमा किया जा सके। इसलिए, जमाव चक्रों की संख्या को नियंत्रित करके फिल्म की मोटाई को ठीक से नियंत्रित किया जा सकता है।

ALD धातु, ऑक्साइड, कार्बन (नाइट्रोजन, सल्फर, सिलिकॉन) यौगिक, विभिन्न अर्धचालक पदार्थ और अतिचालक पदार्थ सहित जमा सामग्री हो सकती है। एकीकृत परिपथों के एकीकरण के साथ-साथ आकार छोटा और छोटा होता जा रहा है, उच्च परावैद्युत स्थिरांक (उच्च k) गेट माध्यम धीरे-धीरे पारंपरिक सिलिकॉन ऑक्साइड गेट की जगह ले रहा है, और पहलू अनुपात बड़ा और बड़ा होता जा रहा है, जो जमाव प्रौद्योगिकी की चरण कवरेज क्षमता पर उच्च आवश्यकताएं डालता है, इसलिए ALD का उपयोग एक नई जमाव प्रक्रिया के रूप में अधिक से अधिक किया जा रहा है जो उपरोक्त आवश्यकताओं को पूरा कर सकता है।

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