א פולשטענדיקער איבערבליק פון דין פילם דעפאזיציע טעכניקן: MOCVD, מאַגנעטראָן ספּאַטערינג, און PECVD

אין האַלב-קאָנדוקטאָר פאַבריקאַציע, כאָטש פאָטאָליטאָגראַפי און עטשינג זענען די מערסט אָפט דערמאָנטע פּראָצעסן, זענען עפּיטאַקסיאַל אָדער דין-פילם דעפּאָזיציע טעקניקס גלייך וויכטיק. דער אַרטיקל שטעלט פֿאָר עטלעכע געוויינטלעכע דין-פילם דעפּאָזיציע מעטאָדן געניצט אין טשיפּ פאַבריקאַציע, אַרייַנגערעכנטMOCVD, מאַגנעטראָן ספּאַטערינג, אוןפּעקווד.

פארוואס זענען דין פילם פּראָצעסן עסענציעל אין טשיפּ מאַנופאַקטורינג?

צו אילוסטרירן, שטעלט זיך פאר א פשוט געבאקן פלאַטברעד. אליין קען עס שמעקן נישט גוט. אבער, דורך בארשטן די ייבערפלאך מיט פארשידענע סאסן - ווי א געזאלצענע בין פאסטע אדער זיסן מאלץ סירופ - קענט איר אינגאנצן טראנספארמירן זיין טעם. די טעם-פארבעסערנדיקע באַדעקונגען זענען ענליך צודין פילמעןאין האַלב-קאָנדוקטאָר פּראָצעסן, בשעת די פלאַטברעד אַליין רעפּרעזענטירט דיסאַבסטראַט.

אין טשיפּ פאַבריקאַציע, דינען דין פילמען פילע פונקציאָנעלע ראָלעס - איזאָלאַציע, קאַנדאַקטיוויטי, פּאַסיוואַציע, ליכט אַבזאָרפּשאַן, אאז"ו ו - און יעדע פונקציע ריקווייערז אַ ספּעציפיש דעפּאָזיציע טעכניק.

1. מעטאַל-אָרגאַנישע כעמישע פארע דעפּאַזישאַן (MOCVD)

MOCVD איז אַ העכסט אַוואַנסירטע און פּינקטלעכע טעכניק געניצט פֿאַר די דעפּאָזיציע פון הויך-קוואַליטעט האַלב-קאָנדוקטאָר דין פילמען און נאַנאָסטרוקטורן. עס שפּילט אַ קריטיש ראָלע אין דער פאַבריקאַציע פון דעוויסעס ווי LEDs, לייזערס און מאַכט עלעקטראָניק.

שליסל קאָמפּאָנענטן פון אַ MOCVD סיסטעם:

• גאַז ליפערונג סיסטעם
  פאראנטווארטלעך פארן גענויען אריינפירן פון רעאקטאנטן אין דער רעאקציע קאמער. דאס נעמט אריין פלוס קאנטראל פון:

• טרעגער גאַזן

• מעטאַל-אָרגאַנישע פאָרגייער

• הידריד גאַזן
  די סיסטעם פֿאַרמאָגט פֿילפֿאַכיקע ווענטילן פֿאַר סוויטשינג צווישן וווּקס און רייניקונג מאָדעס.

• רעאַקציע קאַמער
  דאס הארץ פון דער סיסטעם וואו דער אמתער מאטעריעלער וואוקס פאסירט. קאמפאנענטן שליסן איין:

  • גראַפייט סאַסעפּטאָר (סאַסטרייט האָלדער)

  • הייצער און טעמפּעראַטור סענסאָרן

  • אָפּטישע פּאָרץ פֿאַר אין-סיטו מאָניטאָרינג

  • ראָבאָטישע אָרעמס פֿאַר אויטאָמאַטישע וועיפער לאָודינג/אַנלאָודינג

• גראָוט קאָנטראָל סיסטעם
  באשטייט פון פּראָגראַמירבארע לאָגיק קאָנטראָללערס און אַ האָסט קאָמפּיוטער. די זאָרגן פֿאַר פּינקטלעכע מאָניטאָרינג און איבערחזרנדיקייט איבערן גאַנצן דעפּאָזיציע פּראָצעס.

• אין-סיטו מאָניטאָרינג
  מכשירים ווי פּיראָמעטערס און רעפלעקטאָמעטערס מעסטן:

  • פילם גרעב

  • ייבערפלאַך טעמפּעראַטור

  • סאַבסטראַט קרומונג
    די ערמעגלעכן רעאַל-צייט באַמערקונגען און אַדזשאַסטמאַנט.

• אויספּוסט באַהאַנדלונג סיסטעם
  באַהאַנדלט טאַקסישע בייפּראָדוקטן ניצנדיק טערמישע דעקאָמפּאָזיציע אָדער כעמישע קאַטאַליז צו ענשור זיכערקייט און ענווייראָנמענטאַלע העסקעם.

פארמאכט-געקאפלט שאוער-קאפ (CCS) קאנפיגוראציע:

אין ווערטיקאַלע MOCVD רעאַקטאָרן, דערמעגלעכט דער CCS פּלאַן גאַזן צו ווערן אייניגלעך אינדזשעקטעד דורך אָלטערנירנדיקע נאַזאַלז אין אַ שפּריץ-קאָפּ סטרוקטור. דאָס מינימיזירט פריצייטיגע רעאַקציעס און פֿאַרבעסערט אייניגלעך מישונג.

• דיראָטירנדיק גראַפיט סאַסעפּטאָרהעלפט ווייטער כאָומאַדזשענייז די גרענעץ שיכט פון גאַזן, פֿאַרבעסערן פילם יוניפאָרמאַטי אַריבער די וועיפער.

2. מאַגנעטראָן ספּאַטערינג

מאַגנעטראָן ספּאַטערינג איז אַ פיזישע פארע דעפּאַזישאַן (PVD) מעטאָד וואָס ווערט וויידלי געניצט פֿאַר דעפּאַזיטינג דין פילמען און קאָוטינגז, ספּעציעל אין עלעקטראָניק, אָפּטיק און קעראַמיק.

ארבעטס פּרינציפּ:

1. ציל מאַטעריאַל
   דער קוואַל מאַטעריאַל וואָס דאַרף דעפּאַזאַטירט ווערן—מעטאַל, אָקסייד, ניטריד, אאז"וו—איז פיקסירט אויף אַ קאַטאָדע.

2. וואַקוום קאַמער
   דער פּראָצעס ווערט דורכגעפירט אונטער הויך וואַקוום צו ויסמיידן קאַנטאַמאַניישאַן.

3. פּלאַזמע דזשענעריישאַן
   אן אינערט גאז, טיפיש ארגאן, ווערט יאניזירט צו שאפן פלאזמע.

4. מאַגנעטיש פעלד אַפּליקאַציע
   א מאַגנעטישע פעלד באגרענעצט עלעקטראָנען לעבן דעם ציל צו פֿאַרבעסערן ייאַניזאַציע עפעקטיווקייט.

5. שפּאַטערינג פּראָצעס
   יאָנען באַמבאַרדירן דאָס ציל, אַרויסרייסנדיק אַטאָמען וואָס גייען דורך דער קאַמער און אַוועקלייגן זיך אויף דעם סאַבסטראַט.

מעלות פון מאַגנעטראָן ספּאַטערינג:

• איינהייטלעכע פילם דעפּאָזיציעאיבער גרויסע שטחים.

• פעאיקייט צו דעפּאָזיטירן קאָמפּלעקסע קאַמפּאַונדז, אַרייַנגערעכנט אַלויז און קעראַמיק.

• טונאַבאַל פּראָצעס פּאַראַמעטערספֿאַר פּינקטלעכער קאָנטראָל פֿון גרעב, קאָמפּאָזיציע און מיקראָסטרוקטור.

• הויך פילם קוואַליטעטמיט שטאַרקע אַדכיזשאַן און מעטשאַניקאַל שטאַרקייט.

• ברייטע מאַטעריאַל קאָמפּאַטאַביליטי, פון מעטאַלן ביז אָקסיידן און ניטרידן.

• נידעריק-טעמפּעראַטור אָפּעראַציע, פּאַסיק פֿאַר טעמפּעראַטור-סענסיטיווע סאַבסטראַטן.

3. פּלאַזמע-פאַרשטאַרקטע כעמישע דאַמף דעפּאַזישאַן (PECVD)

PECVD ווערט ברייט גענוצט פֿאַר דער דעפּאָזיציע פֿון דין פֿילמען ווי סיליקאָן ניטריד (SiNx), סיליקאָן דייאַקסייד (SiO₂), און אַמאָרפֿיש סיליקאָן.

פּרינציפּ:

אין אַ PECVD סיסטעם, ווערן פאָרגייער גאַזן אַרײַנגעפֿירט אין אַ וואַקוום קאַמער, וואו אַגלאָו דיסטשאַרדזש פּלאַזמעווערט גענערירט ניצנדיק:

• RF עקסייטיישאַן

• גלייכשטראָם הויך וואָולטאַזש

• מייקראַוועוו אָדער פּולסעד קוואלן

די פּלאַזמע אַקטיוויזירט די גאַז-פאַזע רעאַקציעס, דזשענערייטינג רעאַקטיווע מינים וואָס אַוועקלייגן אויף די סאַבסטראַט צו שאַפֿן אַ דין פילם.

דעפּאָזיציע טריט:

1. פּלאַזמע פאָרמאַציע
   אויפֿגעוועקט דורך עלעקטראָמאַגנעטישע פֿעלדער, יאָניזירן פּרעקורסאָר גאַזן צו פֿאָרמירן רעאַקטיווע ראַדיקאַלן און יאָנען.

2. רעאַקציע און טראַנספּאָרט
   די מינים גייען דורך צווייטיקע רעאַקציעס ווען זיי באַוועגן זיך צו דעם סאַבסטראַט.

3. ייבערפלאַך רעאַקציע
   ווען זיי דערגרייכן דעם סאַבסטראַט, אַדסאָרבירן זיי, רעאַגירן און שאַפֿן אַ פֿעסטן פֿילם. עטלעכע בייפּראָדוקטן ווערן אַרויסגעלאָזט ווי גאַזן.

PECVD בענעפיטן:

• אויסגעצייכנטע איינהייטלעכקייטאין פילם קאָמפּאָזיציע און גרעב.

• שטאַרקע אַדכיזשאַןאפילו ביי רעלאטיוו נידעריקע דעפאזיציע טעמפּעראַטורן.

• הויכע דעפּאָזיציע ראַטעס, מאכנדיג עס פאסיג פאר אינדוסטריעלער פראדוקציע.

4. דין פילם כאַראַקטעריזאַציע טעקניקס

פֿאַרשטיין די אייגנשאַפֿטן פֿון דין פֿילמען איז וויכטיק פֿאַר קוואַליטעט קאָנטראָל. געוויינטלעכע טעכניקן אַרייַננעמען:

(1) רנטגן דיפראַקציע (XRD)

• צוועקאנאליזירן קריסטאל סטרוקטורן, גיטער קאנסטאנטן, און אריענטאציעס.

• פּרינציפּבאַזירט אויף בראַג'ס געזעץ, מעסט ווי X-שטראַלן דיפראַקטירן דורך אַ קריסטאַלינע מאַטעריאַל.

• אַפּליקאַציעסקריסטאַלאָגראַפֿיע, פֿאַזע אַנאַליז, שפּאַנונג מעסטונג, און דין פֿילם עוואַלואַציע.

(2) סקענירנדיקע עלעקטראָן מיקראָסקאָפּיע (SEM)

• צוועקבאַאָבאַכטן די ייבערפלאַך מאָרפאָלאָגיע און מיקראָסטרוקטור.

• פּרינציפּניצט אַן עלעקטראָן שטראַל צו סקענען די מוסטער ייבערפלאַך. דעטעקטירטע סיגנאַלן (למשל, צווייטיקע און צוריק-פאַרשפּרייטע עלעקטראָנען) אַנטפּלעקן ייבערפלאַך דעטאַלן.

• אַפּליקאַציעסמאַטעריאַלן וויסנשאַפֿט, נאַנאָטעק, ביאָלאָגיע, און דורכפאַל אַנאַליז.

(3) אַטאָמישע קראַפט מיקראָסקאָפּיע (AFM)

• צוועקבילד-פלאַכן ביי אַטאָמישער אָדער נאַנאָמעטער רעזאָלוציע.

• פּרינציפּא שאַרפע פּראָבע סקענט די ייבערפלאַך בשעת זי האַלט אַ קאָנסטאַנטע אינטעראַקציע קראַפט; ווערטיקאַלע דיספּלייסמאַנץ דזשענערירן אַ 3D טאָפּאָגראַפֿיע.

• אַפּליקאַציעסנאַנאָסטרוקטור פאָרשונג, מעסטונג פון ייבערפלאַך ראַפנאַס, ביאָמאָלעקולאַרע שטודיעס.