چپ مینوفیکچرنگ: پتلی فلم کے عمل

پتلی فلم کے عمل کا بنیادی تعارف کیا ہے؟

سیمی کنڈکٹر پتلی فلم جمع کرنے کا عمل جدید مائیکرو الیکٹرانکس ٹیکنالوجی کا ایک لازمی جزو ہے۔ اس میں سیمی کنڈکٹر سبسٹریٹ پر مواد کی ایک یا زیادہ پتلی تہوں کو جمع کرکے پیچیدہ مربوط سرکٹس کی تعمیر شامل ہے۔ یہ پتلی فلمیں دھاتیں، انسولیٹر، یا سیمی کنڈکٹر مواد ہو سکتی ہیں، ہر ایک چپ کی مختلف تہوں میں مختلف کردار ادا کرتی ہے، جیسے ترسیل، موصلیت اور تحفظ۔ ان پتلی فلموں کا معیار براہ راست چپ کی کارکردگی، وشوسنییتا اور قیمت پر اثر انداز ہوتا ہے۔ لہذا، پتلی فلم جمع ٹیکنالوجی کی ترقی سیمی کنڈکٹر صنعت کے لئے اہم اہمیت ہے.

پتلی فلم کے عمل کی درجہ بندی کیسے کی جاتی ہے؟

فی الحال، مرکزی دھارے کی پتلی فلم جمع کرنے کا سامان اور تکنیک شامل ہیںجسمانی بخارات جمع (PVD)، کیمیائی بخارات جمع (CVD)، اور ایٹمی پرت جمع (ALD). یہ تینوں تکنیکیں اپنے جمع کرنے کے اصولوں، مواد، قابل اطلاق فلمی تہوں اور عمل میں واضح طور پر مختلف ہیں۔

1. جسمانی بخارات جمع (PVD)

فزیکل ویپر ڈیپوزیشن (PVD) ایک خالصتاً جسمانی عمل ہے جہاں مواد کو بخارات یا پھٹنے کے ذریعے بخارات بنایا جاتا ہے اور پھر ایک پتلی فلم بنانے کے لیے سبسٹریٹ پر گاڑھا ہوتا ہے۔

ویکیوم ایواپوریشن: مواد کو ویکیوم کے اعلی حالات میں بخارات کے لیے گرم کیا جاتا ہے اور سبسٹریٹ پر جمع کیا جاتا ہے۔

پھٹنا: گیس کے اخراج سے پیدا ہونے والے گیس آئن ہدف کے مواد پر تیز رفتاری سے بمباری کرتے ہیں، ان ایٹموں کو خارج کرتے ہیں جو سبسٹریٹ پر فلم بناتے ہیں۔

آئن چڑھانا: ویکیوم وانپیکرن اور اسپٹرنگ کے فوائد کو یکجا کرتا ہے، جہاں بخارات والے مواد کو خارج ہونے والی جگہ میں جزوی طور پر آئنائز کیا جاتا ہے اور فلم بنانے کے لیے سبسٹریٹ کی طرف راغب کیا جاتا ہے۔

خصوصیات: PVD میں کیمیائی رد عمل کے بغیر صرف جسمانی تبدیلیاں شامل ہوتی ہیں۔

2. کیمیائی بخارات جمع (CVD)

کیمیکل واپر ڈیپوزیشن (CVD) ایک تکنیک ہے جس میں سبسٹریٹ پر ٹھوس پتلی فلمیں بنانے کے لیے گیس فیز کیمیائی رد عمل شامل ہوتا ہے۔

روایتی CVD: مختلف ڈائی الیکٹرک اور سیمی کنڈکٹر فلموں کو جمع کرنے کے لیے موزوں ہے۔

پلازما بڑھا ہوا CVD (PECVD): رد عمل کی سرگرمی کو بڑھانے کے لیے پلازما کا استعمال کرتا ہے، جو کم درجہ حرارت کے جمع کرنے کے لیے موزوں ہے۔

ہائی ڈینسٹی پلازما CVD (HDPCVD): بیک وقت جمع کرنے اور اینچنگ کی اجازت دیتا ہے، بہترین ہائی اسپیکٹ ریشو گیپ بھرنے کی صلاحیتوں کی پیشکش کرتا ہے۔

ذیلی ماحولیاتی CVD (SACVD): اعلی درجہ حرارت پر بننے والے انتہائی رد عمل والے آکسیجن ریڈیکلز کا استعمال کرکے ہائی پریشر کے حالات میں سوراخ بھرنے کی بہترین صلاحیتوں کو حاصل کرتا ہے۔

میٹل-آرگینک CVD (MOCVD): سیمی کنڈکٹر مواد جیسے GaN کے لیے موزوں ہے۔

خصوصیات: CVD میں گیس فیز ری ایکٹنٹس جیسے سائلین، فاسفائن، بورین، امونیا اور آکسیجن شامل ہوتے ہیں، جو ٹھوس فلمیں جیسے نائٹرائڈز، آکسائیڈز، آکسی نائٹائیڈز، کاربائیڈز، اور پولی سیلیکون کو ہائی ٹمپریچر، ہائی پریشر، یا پلازما کے حالات میں تیار کرتے ہیں۔

3. اٹامک لیئر ڈیپوزیشن (ALD)

اٹامک لیئر ڈیپوزیشن (ALD) ایک خصوصی CVD تکنیک ہے جس میں دو یا دو سے زیادہ ری ایکٹنٹس کا متبادل پلسڈ تعارف شامل ہوتا ہے، جس سے قطعی واحد ایٹمک لیئر ڈیپوزیشن حاصل ہوتا ہے۔

تھرمل ALD (TALD): سبسٹریٹ پر پیشگی جذب اور بعد میں کیمیائی رد عمل کے لیے تھرمل توانائی کا استعمال کرتا ہے۔

پلازما سے بڑھا ہوا ALD (PEALD): رد عمل کی سرگرمی کو بڑھانے کے لیے پلازما کا استعمال کرتا ہے، جس سے کم درجہ حرارت پر جمع ہونے کی تیز رفتار ہوتی ہے۔

خصوصیات: ALD فلم کی موٹائی کے عین مطابق کنٹرول، بہترین یکسانیت، اور مستقل مزاجی پیش کرتا ہے، جو اسے گہری خندق کے ڈھانچے میں فلم کی نشوونما کے لیے انتہائی موزوں بناتا ہے۔

چپس میں مختلف پتلی فلمی عمل کیسے لاگو ہوتے ہیں؟

دھاتی تہہ: PVD بنیادی طور پر الٹرا پیور میٹل اور ٹرانزیشن میٹل نائٹرائیڈ فلموں کو جمع کرنے کے لیے استعمال کیا جاتا ہے، جیسے کہ ایلومینیم پیڈ، میٹل ہارڈ ماسک، کاپر بیریئر لیئرز، اور کاپر سیڈ لیئرز۔

ال پیڈ: پی سی بی کے لیے بانڈنگ پیڈ۔

میٹل ہارڈ ماسک: عام طور پر TiN، فوٹو لیتھوگرافی میں استعمال ہوتا ہے۔

Cu بیریئر پرت: اکثر TaN، Cu کے پھیلاؤ کو روکتا ہے۔

کیو سیڈ لیئر: خالص کیو یا کیو الائے، جو بعد میں الیکٹروپلاٹنگ کے لیے بیج کی تہہ کے طور پر استعمال ہوتی ہے۔

ڈائی الیکٹرک پرتیں: CVD بنیادی طور پر مختلف موصلی مواد کو جمع کرنے کے لیے استعمال کیا جاتا ہے جیسے نائٹرائڈز، آکسائیڈز، آکسی نائٹائیڈز، کاربائیڈز، اور پولی سیلیکون، جو سرکٹ کے مختلف اجزاء کو الگ کرتے ہیں اور مداخلت کو کم کرتے ہیں۔

گیٹ آکسائیڈ پرت: گیٹ اور چینل کو الگ کرتا ہے۔

انٹرلیئر ڈائی الیکٹرک: دھات کی مختلف تہوں کو الگ کرتا ہے۔

رکاوٹ کی تہیں: پی وی ڈی کا استعمال دھات کے پھیلاؤ کو روکنے اور آلات کو آلودگی سے بچانے کے لیے کیا جاتا ہے۔

کیو بیریئر پرت: تانبے کے پھیلاؤ کو روکتا ہے، آلہ کی کارکردگی کو یقینی بناتا ہے۔

ہارڈ ماسک: PVD کا استعمال فوٹو لیتھوگرافی میں آلہ کے ڈھانچے کی وضاحت میں مدد کے لیے کیا جاتا ہے۔

میٹل ہارڈ ماسک: عام طور پر TiN، پیٹرن کی وضاحت کے لیے استعمال ہوتا ہے۔

سیلف الائنڈ ڈبل پیٹرننگ (SADP): ALD بہتر پیٹرننگ کے لیے اسپیسر لیئرز کا استعمال کرتا ہے، جو FinFETs میں Fin سٹرکچر بنانے کے لیے موزوں ہے۔

FinFET: بنیادی پیٹرن کے کناروں پر سخت ماسک بنانے کے لیے اسپیسر لیئرز کا استعمال کرتا ہے، مقامی فریکوئنسی ضرب کو حاصل کرتا ہے۔

ہائی-کے میٹل گیٹ (HKMG): ALD کا استعمال ہائی ڈائی الیکٹرک کنسٹنٹ میٹریل اور میٹل گیٹس کو جمع کرنے کے لیے کیا جاتا ہے، خاص طور پر 28nm اور اس سے نیچے کے عمل میں ٹرانجسٹر کی کارکردگی کو بہتر بناتا ہے۔

ہائی-K ڈائی الیکٹرک پرت: HfO2 سب سے عام انتخاب ہے، جس کی تیاری کا ترجیحی طریقہ ALD ہے۔

دھاتی گیٹ: پولی سیلیکون گیٹس کے ساتھ Hf عناصر کی عدم مطابقت کی وجہ سے تیار ہوا۔

دیگر ایپلی کیشنز: ALD کاپر انٹر کنیکٹ ڈفیوژن بیریئر لیئرز اور دیگر ٹیکنالوجیز میں بھی بڑے پیمانے پر استعمال ہوتا ہے۔

کاپر انٹر کنیکٹ ڈفیوژن بیریئر لیئر: تانبے کے پھیلاؤ کو روکتا ہے، ڈیوائس کی کارکردگی کی حفاظت کرتا ہے۔

مندرجہ بالا تعارف سے، ہم مشاہدہ کر سکتے ہیں کہ PVD، CVD، اور ALD میں منفرد خصوصیات اور فوائد ہیں، جو سیمی کنڈکٹر مینوفیکچرنگ میں ناقابل تلافی کردار ادا کرتے ہیں۔ PVD بنیادی طور پر دھاتی فلم جمع کرنے کے لیے استعمال کیا جاتا ہے، CVD مختلف ڈائی الیکٹرک اور سیمی کنڈکٹر فلم جمع کرنے کے لیے موزوں ہے، جبکہ ALD اپنی اعلیٰ موٹائی کے کنٹرول اور قدموں کی کوریج کی صلاحیتوں کے ساتھ اعلی درجے کے عمل میں سبقت لے جاتا ہے۔ ان ٹیکنالوجیز کی مسلسل ترقی اور تطہیر سیمی کنڈکٹر انڈسٹری کی ترقی کے لیے ایک مضبوط بنیاد فراہم کرتی ہے۔**

ہم Semicorex میں مہارت رکھتے ہیں۔CVD SiC/TaC کوٹنگ کے اجزاءسیمی کنڈکٹر مینوفیکچرنگ میں لاگو کیا گیا ہے، اگر آپ کو کوئی پوچھ گچھ ہے یا اضافی تفصیلات کی ضرورت ہے، تو براہ کرم ہم سے رابطہ کرنے میں ہچکچاہٹ نہ کریں۔

رابطہ فون: +86-13567891907

ای میل: sales@semicorex.com