চিপ উত্পাদন: পাতলা ফিল্ম প্রক্রিয়া

পাতলা ফিল্ম প্রক্রিয়ার মৌলিক ভূমিকা কি?

সেমিকন্ডাক্টর পাতলা ফিল্ম ডিপোজিশন প্রক্রিয়া আধুনিক মাইক্রোইলেক্ট্রনিক্স প্রযুক্তির একটি অপরিহার্য উপাদান। এটি একটি সেমিকন্ডাক্টর সাবস্ট্রেটে উপাদানের এক বা একাধিক পাতলা স্তর জমা করে জটিল সমন্বিত সার্কিট নির্মাণের সাথে জড়িত। এই পাতলা ফিল্মগুলি ধাতু, অন্তরক বা অর্ধপরিবাহী পদার্থ হতে পারে, প্রতিটি চিপের বিভিন্ন স্তর যেমন পরিবাহী, নিরোধক এবং সুরক্ষায় আলাদা ভূমিকা পালন করে। এই পাতলা ফিল্মগুলির গুণমান সরাসরি চিপের কর্মক্ষমতা, নির্ভরযোগ্যতা এবং খরচকে প্রভাবিত করে। অতএব, পাতলা ফিল্ম ডিপোজিশন প্রযুক্তির বিকাশ সেমিকন্ডাক্টর শিল্পের জন্য গুরুত্বপূর্ণ।

কিভাবে পাতলা ফিল্ম প্রক্রিয়া শ্রেণীবদ্ধ করা হয়?

বর্তমানে, মূলধারার পাতলা ফিল্ম জমা করার সরঞ্জাম এবং কৌশল অন্তর্ভুক্তশারীরিক বাষ্প জমা (PVD), রাসায়নিক বাষ্প জমা (CVD), এবং পারমাণবিক স্তর জমা (ALD). এই তিনটি কৌশল তাদের জমা করার নীতি, উপকরণ, প্রযোজ্য ফিল্ম স্তর এবং প্রক্রিয়াগুলিতে স্পষ্টভাবে পৃথক।

1. শারীরিক বাষ্প জমা (PVD)

ভৌত বাষ্প জমা (PVD) হল একটি সম্পূর্ণরূপে ভৌত প্রক্রিয়া যেখানে উপাদানগুলিকে বাষ্পীভূত করা হয় বা স্পুটারিং এর মাধ্যমে এবং তারপর একটি পাতলা ফিল্ম তৈরি করতে সাবস্ট্রেটের উপর ঘনীভূত হয়।

ভ্যাকুয়াম বাষ্পীভবন: উচ্চ ভ্যাকুয়াম অবস্থার অধীনে উপাদানগুলিকে বাষ্পীভবনের জন্য উত্তপ্ত করা হয় এবং সাবস্ট্রেটে জমা করা হয়।

স্পুটারিং: গ্যাস নিঃসরণ দ্বারা উত্পন্ন গ্যাস আয়নগুলি উচ্চ গতিতে লক্ষ্যবস্তুতে বোমাবর্ষণ করে, পরমাণুগুলিকে অপসারণ করে যা সাবস্ট্রেটের উপর একটি ফিল্ম তৈরি করে।

আয়ন প্রলেপ: ভ্যাকুয়াম বাষ্পীভবন এবং স্পুটারিংয়ের সুবিধাগুলিকে একত্রিত করে, যেখানে বাষ্পযুক্ত উপাদানটি স্রাবের স্থানে আংশিকভাবে আয়নিত হয় এবং একটি ফিল্ম তৈরি করার জন্য স্তরের দিকে আকৃষ্ট হয়।

বৈশিষ্ট্য: PVD রাসায়নিক বিক্রিয়া ছাড়া শুধুমাত্র শারীরিক পরিবর্তন জড়িত।

2. রাসায়নিক বাষ্প জমা (CVD)

রাসায়নিক বাষ্প জমা (CVD) হল এমন একটি কৌশল যা গ্যাস-ফেজ রাসায়নিক বিক্রিয়াকে সাবস্ট্রেটের উপর কঠিন পাতলা ফিল্ম তৈরি করতে জড়িত।

প্রচলিত CVD: বিভিন্ন অস্তরক এবং সেমিকন্ডাক্টর ফিল্ম জমা করার জন্য উপযুক্ত।

প্লাজমা-এনহ্যান্সড সিভিডি (পিইসিভিডি): কম-তাপমাত্রা জমার জন্য উপযুক্ত প্রতিক্রিয়া কার্যকলাপ বাড়াতে প্লাজমা ব্যবহার করে।

হাই-ডেনসিটি প্লাজমা সিভিডি (HDPCVD): একযোগে জমা এবং এচিং করার অনুমতি দেয়, চমৎকার উচ্চ আকৃতির অনুপাতের ফাঁক পূরণ করার ক্ষমতা প্রদান করে।

উপ-বায়ুমণ্ডলীয় CVD (SACVD): উচ্চ তাপমাত্রায় গঠিত অত্যন্ত প্রতিক্রিয়াশীল অক্সিজেন র‌্যাডিকেল ব্যবহার করে উচ্চ-চাপের পরিস্থিতিতে চমৎকার গর্ত-ভর্তি ক্ষমতা অর্জন করে।

মেটাল-অর্গানিক সিভিডি (MOCVD): GaN এর মতো সেমিকন্ডাক্টর উপকরণের জন্য উপযুক্ত।

বৈশিষ্ট্য: সিভিডিতে গ্যাস-ফেজ রিঅ্যাক্টেন্ট যেমন সিলেন, ফসফাইন, বোরেন, অ্যামোনিয়া এবং অক্সিজেন জড়িত, যা উচ্চ-তাপমাত্রা, উচ্চ-চাপ, বা প্লাজমা অবস্থার অধীনে নাইট্রাইড, অক্সাইড, অক্সিনিট্রাইড, কার্বাইড এবং পলিসিলিকনের মতো কঠিন ফিল্ম তৈরি করে।

3. পারমাণবিক স্তর জমা (ALD)

অ্যাটমিক লেয়ার ডিপোজিশন (ALD) হল একটি বিশেষ CVD কৌশল যাতে দুই বা ততোধিক রিঅ্যাক্ট্যান্টের পর্যায়ক্রমে স্পন্দিত প্রবর্তন জড়িত থাকে, যা সুনির্দিষ্ট একক-পারমাণবিক-স্তর জমা করে।

তাপীয় ALD (TALD): পূর্ববর্তী শোষণ এবং স্তরে পরবর্তী রাসায়নিক বিক্রিয়ার জন্য তাপ শক্তি ব্যবহার করে।

প্লাজমা-এনহ্যান্সড ALD (PEALD): প্রতিক্রিয়া কার্যকলাপ উন্নত করতে প্লাজমা ব্যবহার করে, কম তাপমাত্রায় দ্রুত জমার হারের অনুমতি দেয়।

বৈশিষ্ট্য: ALD সুনির্দিষ্ট ফিল্ম বেধ নিয়ন্ত্রণ, চমৎকার অভিন্নতা, এবং সামঞ্জস্য প্রদান করে, এটি গভীর পরিখা কাঠামোতে ফিল্ম বৃদ্ধির জন্য অত্যন্ত উপযুক্ত করে তোলে।

চিপসে বিভিন্ন পাতলা ফিল্ম প্রসেস কিভাবে প্রয়োগ করা হয়?

ধাতু স্তর: PVD প্রাথমিকভাবে অতি-বিশুদ্ধ ধাতু এবং ট্রানজিশন মেটাল নাইট্রাইড ফিল্ম জমা করার জন্য ব্যবহৃত হয়, যেমন অ্যালুমিনিয়াম প্যাড, ধাতব শক্ত মুখোশ, তামার বাধা স্তর এবং তামার বীজ স্তর।

আল প্যাড: পিসিবিগুলির জন্য বন্ধন প্যাড।

মেটাল হার্ড মাস্ক: সাধারণত টিআইএন, ফটোলিথোগ্রাফিতে ব্যবহৃত হয়।

কিউ ব্যারিয়ার লেয়ার: প্রায়শই TaN, কিউ ডিফিউশনকে বাধা দেয়।

কিউ বীজ স্তর: বিশুদ্ধ কিউ বা কিউ খাদ, পরবর্তী ইলেক্ট্রোপ্লেটিং এর জন্য বীজ স্তর হিসাবে ব্যবহৃত হয়।

অস্তরক স্তর: CVD প্রধানত নাইট্রাইড, অক্সাইড, অক্সিনিট্রাইড, কার্বাইড এবং পলিসিলিকনের মতো বিভিন্ন অন্তরক পদার্থ জমা করার জন্য ব্যবহৃত হয়, যা বিভিন্ন সার্কিটের উপাদানগুলিকে বিচ্ছিন্ন করে এবং হস্তক্ষেপ কমায়।

গেট অক্সাইড স্তর: গেট এবং চ্যানেল বিচ্ছিন্ন করে।

ইন্টারলেয়ার অস্তরক: বিভিন্ন ধাতব স্তরকে বিচ্ছিন্ন করে।

বাধা স্তর: PVD ধাতব প্রসারণ প্রতিরোধ করতে এবং দূষণ থেকে ডিভাইসগুলিকে রক্ষা করতে ব্যবহৃত হয়।

কিউ ব্যারিয়ার লেয়ার: তামার বিস্তার রোধ করে, ডিভাইসের কর্মক্ষমতা নিশ্চিত করে।

হার্ড মাস্ক: PVD ফটোলিথোগ্রাফিতে ডিভাইসের গঠন সংজ্ঞায়িত করতে ব্যবহার করা হয়।

মেটাল হার্ড মাস্ক: সাধারণত টিআইএন, প্যাটার্ন সংজ্ঞায়িত করতে ব্যবহৃত হয়।

সেল্ফ-অ্যালাইনড ডাবল প্যাটার্নিং (SADP): ফিনএফইটি-তে ফিন স্ট্রাকচার তৈরির জন্য উপযুক্ত সূক্ষ্ম প্যাটার্নিংয়ের জন্য ALD স্পেসার লেয়ার ব্যবহার করে।

FinFET: স্থানিক ফ্রিকোয়েন্সি গুণন অর্জন করে, মূল প্যাটার্নের প্রান্তে শক্ত মুখোশ তৈরি করতে স্পেসার স্তরগুলি ব্যবহার করে।

হাই-কে মেটাল গেট (HKMG): ALD উচ্চ অস্তরক ধ্রুবক পদার্থ এবং ধাতব গেট জমা করতে ব্যবহৃত হয়, ট্রানজিস্টরের কর্মক্ষমতা উন্নত করে, বিশেষ করে 28nm এবং নীচের প্রক্রিয়াগুলিতে।

হাই-কে ডাইইলেকট্রিক স্তর: HfO2 হল সবচেয়ে সাধারণ পছন্দ, ALD প্রস্তুতির পছন্দের পদ্ধতি।

মেটাল গেট: পলিসিলিকন গেটগুলির সাথে Hf উপাদানগুলির অসামঞ্জস্যতার কারণে বিকশিত হয়েছে৷

অন্যান্য অ্যাপ্লিকেশন: ALD তামা আন্তঃসংযোগ বিস্তার বাধা স্তর এবং অন্যান্য প্রযুক্তিতে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়।

কপার ইন্টারকানেক্ট ডিফিউশন ব্যারিয়ার লেয়ার: কপার ডিফিউশন প্রতিরোধ করে, ডিভাইসের পারফরম্যান্স রক্ষা করে।

উপরের ভূমিকা থেকে, আমরা লক্ষ্য করতে পারি যে PVD, CVD এবং ALD-এর অনন্য বৈশিষ্ট্য এবং সুবিধা রয়েছে, সেমিকন্ডাক্টর উত্পাদনে অপরিবর্তনীয় ভূমিকা পালন করে। PVD প্রধানত ধাতব ফিল্ম জমার জন্য ব্যবহৃত হয়, CVD বিভিন্ন ডাইইলেকট্রিক এবং সেমিকন্ডাক্টর ফিল্ম ডিপোজিশনের জন্য উপযুক্ত, যখন ALD তার উচ্চতর বেধ নিয়ন্ত্রণ এবং ধাপ কভারেজ ক্ষমতার সাথে উন্নত প্রক্রিয়াগুলিতে পারদর্শী। এই প্রযুক্তিগুলির ক্রমাগত বিকাশ এবং পরিমার্জন সেমিকন্ডাক্টর শিল্পের অগ্রগতির জন্য একটি শক্ত ভিত্তি প্রদান করে৷**

সেমিকোরেক্সে আমরা বিশেষজ্ঞCVD SiC/TaC আবরণ উপাদানসেমিকন্ডাক্টর ম্যানুফ্যাকচারিং এ প্রয়োগ করা হয়েছে, যদি আপনার কোন জিজ্ঞাসা থাকে বা অতিরিক্ত বিশদ বিবরণের প্রয়োজন হয়, অনুগ্রহ করে আমাদের সাথে যোগাযোগ করতে দ্বিধা করবেন না।

যোগাযোগের ফোন: +86-13567891907

ইমেইল: sales@semicorex.com