চিপ ম্যানুফ্যাকচারিং-এ ফ্রন্ট-এন্ড প্রক্রিয়া: পাতলা ফিল্ম জমা

চিপ উত্পাদন মধ্যে ফ্রন্ট-এন্ড প্রক্রিয়াঃ পাতলা ফিল্ম অবতরণ

ইন্টিগ্রেটেড সার্কিটগুলি অনেক জটিল এবং পরিমার্জিত উত্পাদন পদক্ষেপের সমন্বয়ে গঠিত, যার মধ্যে পাতলা ফিল্ম ডিপোজিশন সবচেয়ে সমালোচনামূলক প্রযুক্তিগুলির মধ্যে একটি।পাতলা ফিল্ম জমা দেওয়ার উদ্দেশ্য হল সেমিকন্ডাক্টর ডিভাইসে মাল্টিলেয়ার স্ট্যাক তৈরি করা এবং ধাতুর স্তরগুলির মধ্যে বিচ্ছিন্নতা নিশ্চিত করা. একাধিক পরিবাহী ধাতু স্তর এবং dielectric নিরোধক স্তর alternately wafer পৃষ্ঠ উপর stacked হয়।এরপরে এগুলি পুনরাবৃত্তি ইটচিং প্রক্রিয়ার মাধ্যমে একটি 3 ডি কাঠামো গঠনের জন্য নির্বাচনীভাবে সরানো হয়.

পাতলা শব্দটি সাধারণত 1 মাইক্রনের কম বেধের ফিল্মগুলিকে বোঝায়, যা প্রচলিত যান্ত্রিক যন্ত্র দ্বারা উত্পাদিত হতে পারে না।এই আণবিক বা পারমাণবিক ফিল্মগুলিকে ওয়েফারের পৃষ্ঠের সাথে সংযুক্ত করার প্রক্রিয়াটিকে অবসান বলা হয়.

মূল নীতির উপর নির্ভর করে, পাতলা ফিল্ম জমা দেওয়ার কৌশলগুলি সাধারণত নিম্নলিখিত শ্রেণীতে ভাগ করা হয়ঃ

• রাসায়নিক বাষ্প অবক্ষয় (সিভিডি)

• পদার্থগত বাষ্প অবক্ষয় (পিভিডি)

• পারমাণবিক স্তর অবক্ষয় (এএলডি)

পাতলা ফিল্ম প্রযুক্তির বিকাশের সাথে সাথে, ওয়েফার তৈরির বিভিন্ন ধাপে পরিবেশন করার জন্য বিভিন্ন জমা সিস্টেম আবির্ভূত হয়েছে।

▌পদার্থগত বাষ্প অবক্ষয় (পিভিডি)

PVD ভ্যাকুয়াম-ভিত্তিক প্রক্রিয়াগুলির একটি গ্রুপকে বোঝায় যা লক্ষ্য উপাদান (শক্ত বা তরল) এটম বা অণুতে বা আংশিকভাবে তাদের আয়োনাইজ করার জন্য শারীরিক উপায় ব্যবহার করে,এবং নিম্ন চাপ গ্যাস বা প্লাজমা মাধ্যমে তাদের পরিবহন স্তর উপর কার্যকরী ফিল্ম জমা দিতে.

সাধারণ পিভিডি পদ্ধতিগুলির মধ্যে রয়েছেঃ

• বাষ্পীভবনের জমা

• স্পটারের জমা

• আর্ক প্লাজমা জমা

• আইওন প্লাটিং

• আণবিক রশ্মি (এমবিই)

পিভিডি এর বৈশিষ্ট্য হলঃ

• উচ্চ ফিল্ম বিশুদ্ধতা

• স্থিতিশীল ফিল্মের গুণমান

• নিম্ন প্রক্রিয়াকরণ তাপমাত্রা

• উচ্চ আমানত হার

• তুলনামূলকভাবে কম উৎপাদন খরচ

পিভিডি প্রধানত ধাতব ফিল্ম জমা দেওয়ার জন্য ব্যবহৃত হয়, এবং নিরোধক ফিল্মের জন্য উপযুক্ত নয়। কারণটি হ'ল যখন ইতিবাচক আয়নগুলি নিরোধক লক্ষ্যবস্তুতে বোমা ফেলবে,তারা লক্ষ্য পৃষ্ঠের গতিশক্তি স্থানান্তরতবে ধাতব ফিল্ম জমা দেওয়ার জন্য ব্যবহৃত ধনাত্মক আয়নগুলি পৃষ্ঠের উপর জমা হয়।এই চার্জ গঠনের ফলে একটি বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র উৎপন্ন হয় যা প্রবেশকারী আয়নকে প্রতিহত করে এবং শেষ পর্যন্ত স্পটারিং প্রক্রিয়া বন্ধ করে দেয়.

● ভ্যাকুয়াম বাষ্পীভবন

ভ্যাকুয়াম পরিবেশে, লক্ষ্য উপাদানটি উত্তপ্ত হয় এবং বাষ্পীভূত হয়। পরমাণু বা অণুগুলি পৃষ্ঠ থেকে বাষ্পীভূত হয় এবং ভ্যাকুয়ামের মধ্য দিয়ে ন্যূনতম সংঘর্ষের সাথে ভ্রমণ করে স্তরটিতে জমা হয়।সাধারণ গরম করার পদ্ধতিগুলির মধ্যে রয়েছে:

• প্রতিরোধী গরম

• উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি ইন্ডাকশন

• ইলেকট্রন রশ্মি, লেজার রশ্মি, অথবা আয়ন রশ্মি বোমা হামলা

● স্পটার ডিপজিশন

ভ্যাকুয়ামে, উচ্চ-শক্তির কণা (সাধারণত আর + আয়ন) লক্ষ্য পৃষ্ঠকে বোমা দেয়, যার ফলে পরমাণুগুলি বহিষ্কার করা হয় এবং স্তরটিতে জমা হয়।

● আইওন প্লাটিং

আইওন প্লাটিং প্লাজমা ব্যবহার করে লেপ উপাদানকে আয়ন এবং উচ্চ-শক্তির নিরপেক্ষ পরমাণুতে আয়নিত করে। একটি নেতিবাচক পক্ষপাত সাবস্ট্র্যাটে প্রয়োগ করা হয়, আয়নগুলিকে জমা দেওয়ার জন্য আকর্ষণ করে এবং একটি পাতলা ফিল্ম গঠন করে।

▌রাসায়নিক বাষ্প অবক্ষয় (সিভিডি)

সিভিডি পাতলা ফিল্ম জমা করার জন্য রাসায়নিক বিক্রিয়া ব্যবহার করে। প্রতিক্রিয়াশীল গ্যাসগুলি একটি বিক্রিয়া চেম্বারে প্রবেশ করা হয় এবং তাপ, প্লাজমা বা আলো ব্যবহার করে সক্রিয় করা হয়।এই গ্যাসগুলি রাসায়নিকভাবে বিক্রিয়া করে স্তরটিতে পছন্দসই শক্ত ফিল্ম গঠন করে, যখন উপ-পণ্যগুলি চেম্বার থেকে নির্গত হয়।

সিভিডি-র অনেক রূপ রয়েছে যা অবস্থার উপর নির্ভর করেঃ

• বায়ুমণ্ডলীয় চাপ CVD (APCVD)

• নিম্ন চাপের সিভিডি (এলপিসিভিডি)

• প্লাজমা বর্ধিত সিভিডি (পিইসিভিডি)

• উচ্চ ঘনত্বের PECVD (HDPECVD)

• ধাতু-জৈবিক সিভিডি (এমওসিভিডি)

• পারমাণবিক স্তর অবক্ষয় (এএলডি)

সিভিডি ফিল্মগুলি সাধারণত প্রদর্শন করেঃ

• উচ্চ বিশুদ্ধতা

• উচ্চতর পারফরম্যান্স
  এটি চিপ উত্পাদনে ধাতু, ডায়েলক্ট্রিক এবং অর্ধপরিবাহী ফিল্ম তৈরির মূলধারার পদ্ধতি।

● APCVD

বায়ুমণ্ডলীয় চাপে এবং ৪০০-৮০০ ডিগ্রি সেলসিয়াসে সম্পন্ন, যেমনঃ

• একক-ক্রিস্টাল সিলিকন

• পলিক্রিস্টালিন সিলিকন

• সিলিকন ডাই অক্সাইড (SiO2)

• ডোপড SiO2

● LPCVD

৯০ এনএম এর বেশি প্রক্রিয়ায় প্রয়োগ করা হয়ঃ

• SiO2, PSG/BPSG

• সিলিকন নাইট্রাইড (Si3N4)

• পলিসিলিকন

● পিইসিভিডি

ডিলেক্ট্রিক এবং সেমিকন্ডাক্টর উপকরণ জমা দেওয়ার জন্য ২৮-৯০ এনএম নোডে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়।
উপকারিতা:

• নিম্ন অবসারণ তাপমাত্রা

• উচ্চতর ফিল্ম ঘনত্ব এবং বিশুদ্ধতা

• আমানতের হার দ্রুততর
  এপিসিভিডি এবং এলপিসিভিডি এর তুলনায় পিইসিভিডি সিস্টেমগুলি কারখানায় সবচেয়ে বেশি ব্যবহৃত পাতলা ফিল্ম সরঞ্জাম হয়ে উঠেছে।

▌পারমাণবিক স্তর অবক্ষয় (এএলডি)

এএলডি হল একটি বিশেষ ধরনের সিভিডি যা স্ব-সীমাবদ্ধ পৃষ্ঠ প্রতিক্রিয়াগুলির মাধ্যমে এক সময়ে এক পরমাণু স্তর জমা দিয়ে অতি পাতলা ফিল্মের বৃদ্ধি সক্ষম করে।

প্রচলিত সিভিডি-র বিপরীতে, এএলডি পূর্বসূরী পালসগুলিকে বিকল্প করে। প্রতিটি স্তরটি পূর্বে জমা স্তরের সাথে ধারাবাহিক পৃষ্ঠের প্রতিক্রিয়া দ্বারা গঠিত হয়। এটি সক্ষম করেঃ

• পারমাণবিক স্কেল বেধ নিয়ন্ত্রণ

• কনফর্মাল কভারেজ

• পিনহোল মুক্ত ফিল্ম

এএলডি নিম্নলিখিত বিষয়গুলির সাক্ষ্যদানকে সমর্থন করেঃ

• ধাতু

• অক্সাইড

• কার্বাইড, নাইট্রাইড, সালফাইড, সিলিকাইড

• সেমিকন্ডাক্টর ও সুপারকন্ডাক্টর

যেমন ইন্টিগ্রেশন ঘনত্ব বৃদ্ধি পায় এবং ডিভাইসের আকার সঙ্কুচিত হয়, উচ্চ-কে ডিয়েলেক্ট্রিকগুলি ট্রানজিস্টর গেটগুলিতে SiO2 প্রতিস্থাপন করছে।ALD এর চমৎকার ধাপ কভারেজ এবং সুনির্দিষ্ট বেধ নিয়ন্ত্রণ এটি উন্নত ডিভাইস উত্পাদন জন্য আদর্শ এবং ক্রমবর্ধমান কাটিয়া প্রান্ত চিপ উত্পাদন গৃহীত হয়.

▌অবতরণ প্রযুক্তির তুলনা

●ফিল্ম ডিপোজিশন পারফরম্যান্স

(এখানে আপনি সামঞ্জস্য, বেধ নিয়ন্ত্রণ, ধাপের আচ্ছাদন ইত্যাদির একটি তুলনামূলক টেবিল সন্নিবেশ করতে পারেন।)

● প্রযুক্তি ও প্রয়োগ

(PVD বনাম CVD বনাম ALD ব্যবহারের ক্ষেত্রে দেখানো টেবিল সন্নিবেশ করান)

● সরঞ্জাম ও ক্ষমতা

(ডিপজিশন রেট, তাপমাত্রা, অভিন্নতা, খরচ তুলনা টেবিল সন্নিবেশ করান)

সিদ্ধান্ত

পাতলা ফিল্ম জমাট বাঁধার প্রযুক্তির অগ্রগতি অর্ধপরিবাহী শিল্পের অব্যাহত উন্নয়নের জন্য অপরিহার্য। এই প্রক্রিয়াগুলি আরও বৈচিত্র্যময় এবং বিশেষীকরণ করা হচ্ছে,ইন্টিগ্রেটেড সার্কিট উৎপাদনে আরও উদ্ভাবন ও পরিমার্জন সম্ভব করে তোলা.