सेमीकंडक्टर प्रक्रिया: रासायनिक वाष्प जमा (सीव्हीडी)

सेमीकंडक्टर आणि FPD पॅनेल डिस्प्लेमध्ये, पातळ फिल्म्स तयार करणे ही एक महत्त्वाची प्रक्रिया आहे. पातळ चित्रपट (टीएफ, पातळ फिल्म) तयार करण्याचे बरेच मार्ग आहेत, खालील दोन पद्धती सामान्य आहेत:

● सीव्हीडी (रासायनिक वाष्प साठा)

● PVD (भौतिक वाष्प जमा)

त्यापैकी, बफर लेयर/अ‍ॅक्टिव्ह लेयर/इन्सुलेटिंग लेयर सर्व पीईसीव्हीडी वापरुन मशीनच्या चेंबरमध्ये जमा केले आहेत.

● विशेष वायू वापरा: SiN आणि Si/SiO2 चित्रपटांच्या निक्षेपासाठी SiH4/NH3/N2O.

● काही CVD मशीन्सना वाहक गतिशीलता वाढवण्यासाठी हायड्रोजनेशनसाठी H2 वापरणे आवश्यक आहे.

● एनएफ 3 एक साफसफाईचा गॅस आहे. त्या तुलनेत: एफ 2 अत्यंत विषारी आहे आणि एसएफ 6 चा ग्रीनहाऊस प्रभाव एनएफ 3 च्या तुलनेत जास्त आहे.

सेमीकंडक्टर उपकरण प्रक्रियेमध्ये, सामान्य SiO2/Si/SiN व्यतिरिक्त, आणखी पातळ फिल्म्स आहेत, W, Ti/TiN, HfO2, SiC, इ.

हेच कारण आहे की सेमीकंडक्टर उद्योगात विविध प्रकारचे पातळ चित्रपट बनवण्यासाठी अनेक प्रकारचे पूर्ववर्ती आहेत.

आम्ही ते खालील प्रकारे स्पष्ट करतो:

1. सीव्हीडीचे प्रकार आणि काही पूर्ववर्ती वायू

2. सीव्हीडी आणि चित्रपटाच्या गुणवत्तेची मूलभूत यंत्रणा

1. सीव्हीडीचे प्रकार आणि काही पूर्ववर्ती वायू

सीव्हीडी ही एक अतिशय सामान्य संकल्पना आहे आणि बर्‍याच प्रकारांमध्ये विभागली जाऊ शकते? सामान्य आहेत:

● पीईसीव्हीडी: प्लाझ्मा वर्धित सीव्हीडी

● एलपीसीव्हीडी: कमी दाब सीव्हीडी

● ALD: अणु स्तर निक्षेप

● MOCVD: धातू-सेंद्रिय CVD

सीव्हीडी प्रक्रियेदरम्यान, पूर्ववर्तीचे रासायनिक बंधन रासायनिक प्रतिक्रियापूर्वी तोडणे आवश्यक आहे.

रासायनिक बंध तोडण्याची उर्जा उष्णतेपासून येते, म्हणून चेंबरचे तापमान तुलनेने जास्त असेल, जे पॅनेलचा सब्सट्रेट ग्लास किंवा लवचिक स्क्रीनच्या पीआय सामग्रीसारख्या काही प्रक्रियेस अनुकूल नाही. म्हणूनच, तापमान आवश्यक असलेल्या काही प्रक्रिया पूर्ण करण्यासाठी प्रक्रियेचे तापमान कमी करण्यासाठी इतर उर्जा (प्लाझ्मा इ. तयार करणे) इनपुट करून, थर्मल बजेट देखील कमी होईल.

म्हणून, एफपीडी डिस्प्ले उद्योगात ए-सी: एच/एसआयएन/पॉली-सी चे पीईसीव्हीडी जमा केले जाते. सामान्य सीव्हीडी पूर्ववर्ती आणि चित्रपटः

पॉलीक्रिस्टलिन सिलिकॉन/सिंगल क्रिस्टल सिलिकॉन एसआयओ 2 पाप/सायन डब्ल्यू/टीआय डब्ल्यूएसआय 2 एचएफओ 2/एसआयसी

CVD च्या मूलभूत यंत्रणेचे टप्पे:

1. प्रतिक्रिया पूर्ववर्ती वायू चेंबरमध्ये प्रवेश करतो

2. गॅस प्रतिक्रिया द्वारे उत्पादित मध्यवर्ती उत्पादने

3. गॅसची इंटरमीडिएट उत्पादने सब्सट्रेट पृष्ठभागावर पसरतात

4. सब्सट्रेट पृष्ठभागावर शोषून घ्या आणि विखुरलेले

5. सब्सट्रेट पृष्ठभागावर, न्यूक्लियेशन/बेट तयार करणे/चित्रपट निर्मितीवर रासायनिक प्रतिक्रिया येते

6. उपउत्पादकांना डेसॉर्डेड केले जाते, व्हॅक्यूम पंप केले जाते आणि उपचारासाठी स्क्रबरमध्ये प्रवेश केल्यानंतर डिस्चार्ज केले जाते

आधी नमूद केल्याप्रमाणे, संपूर्ण प्रक्रियेमध्ये डिफ्यूजन/सोशोर्शन/रिएक्शन सारख्या अनेक चरणांचा समावेश आहे. एकूणच चित्रपट निर्मितीचा दर अनेक घटकांमुळे होतो, जसे की तापमान/दबाव/प्रतिक्रिया गॅसचा प्रकार/सब्सट्रेटचा प्रकार. डिफ्यूजनमध्ये भविष्यवाणीसाठी एक प्रसार मॉडेल आहे, सोशोशनमध्ये सोशोशन सिद्धांत आहे आणि रासायनिक अभिक्रियामध्ये प्रतिक्रिया गतीशास्त्र सिद्धांत आहे.

संपूर्ण प्रक्रियेमध्ये, सर्वात हळू चरण संपूर्ण प्रतिक्रिया दर निश्चित करते. हे प्रकल्प व्यवस्थापनाच्या गंभीर पथ पद्धतीसारखेच आहे. सर्वात प्रदीर्घ क्रियाकलाप प्रवाह सर्वात कमी प्रकल्प कालावधी निश्चित करतो. या मार्गाची वेळ कमी करण्यासाठी संसाधनांचे वाटप करून कालावधी कमी केला जाऊ शकतो. त्याचप्रमाणे, सीव्हीडी संपूर्ण प्रक्रिया समजून घेऊन चित्रपट निर्मितीचा दर मर्यादित करते आणि आदर्श चित्रपट निर्मिती दर साध्य करण्यासाठी पॅरामीटर सेटिंग्ज समायोजित करते ही मुख्य अडथळा शोधू शकते.

2. सीव्हीडी चित्रपटाच्या गुणवत्तेचे मूल्यांकन

काही चित्रपट सपाट असतात, काही भोक भरत असतात आणि काही खोबणी भरतात, ज्यात अगदी भिन्न कार्ये असतात. कमर्शियल सीव्हीडी मशीनने मूलभूत आवश्यकता पूर्ण केल्या पाहिजेत:

● मशीन प्रक्रिया क्षमता, जमा दर

● सुसंगतता

● गॅस फेज प्रतिक्रिया कण तयार करू शकत नाहीत. गॅस टप्प्यात कण तयार न करणे फार महत्वाचे आहे.

काही इतर मूल्यमापन आवश्यकता खालीलप्रमाणे आहेत:

● चांगले चरण कव्हरेज

High उच्च आस्पेक्ट रेशियोचे अंतर (रचना) भरण्याची क्षमता

● चांगली जाडी एकसमानता

● उच्च शुद्धता आणि घनता

● कमी फिल्म स्ट्रेससह उच्च दर्जाची संरचनात्मक परिपूर्णता

● चांगले विद्युत गुणधर्म

● सब्सट्रेट सामग्रीसाठी उत्कृष्ट आसंजन