بررسی انواع روش های رشد با در نظر گرفتن ساختار، مزیت ها...

بررسی انواع روش های رشد با در نظر گرفتن

ساختار، مزیت ها و ویژگی ها

استاد : دکتر محمد نژاد

دانشجو: عبدالله پیل علی

بسم الله الرحمن الرحیم

1

- الیه نشانی در فرآیند ساخت1

- الیه های نازک2

- انواع روش های الیه نشانی3

فهرست مطالب

2


- اکسیداسیون1- لیتوگرافی و زدایش2- کاشت یونی3- گرمادهی و نفوذ 4

ناخالصی

3

- الیه 1نشانی در

فرآیند ساخت

- الیه 2های نازک

- انواع 3روش های الیه نشانی





4

5


5

آنگستروم. 5000 و 50ضخامت بین

ی بزرگ فوق العاده و نسبت سطح به حجمهستند نازکدارند.

سرعت الیه نشانی، دمای زیرالیه، نوع خالء، ساختارزیرالیه و تطابق آن با الیه از جمله عوامل تاثیر گذار بر

کیفیت الیه نازک می باشند.

کاربردهای الیه های نازک: - ترانزیستور های الیه نازک1

- سلول های خورشیدی 2









6

7


7

روش های الیه نشانی

روش های شیمیایی

روش های فیزیکی





8


8

روش های شیمیایی :(CVD ) رسوب دهی شیمیایی بخار

)aLPCVD)bPECVD)cMOCVD)dMBE)eاپیتکسی)f...





9


9

LPCVD تور1.0 تا 0.1فشار های پایین بین .

در لوله های الکتریکی گرم شده، مشابه لوله های.اکسیداسیون

تعداد زیادی ویفر به طور همزمان می توانند الیه نشانی.شوند

ماده مورد نظر در هر دو طرف ویفر خواهد نشست.

درجه سانتی 900 تا 550 به طور معمول دما در محدوده ی بینگراد.

همدیسی بسیار خوبی دارد. حتی برای مواقعی که ساختار هایی با نرخالیه نشانی باال مد نظر باشد.

Low Pressure Chemical Vapor Deposition1 الیه -نشانی در




10


10

LPCVD

تانتTالیوم، مولیبTدینوم، از فلTزاتی همچTون این روش بسTیاری از با اسTتفاده تیتTانیوم و تنگسTتن قابTل الیه نشTانی هسTتند. این فلTزات از این جهت کTه دارای مقTاومت کم و قTابلیت تشTکیل سیلیسTاید بTا سTیلیکون را دارنTد، بسTیار مTورد اینترکTانکت هTای جدیTد، بTه دلیTل این کTاربرد در تکنولTوژی عالقTه می باشTند.

CVD.فلز مس از اهمیت به سزایی برخوردار است





11


11

PECVDPlasma Enhanced Chemical Vapor Deposition

.در سیستم های پالسما انجام می شود

استفاده از منبع انرژیRF برای تولید حجم باالی نمونه های غیرفعال در ( برای زیر الیه 350 تا 150پالسما اجازه می دهد که دماهای پایین تری )

قابل استفاده باشد.

.تنها می توانند تعداد محدودی ویفر را در هر فرآیند پوشش دهند

ویفرها به صورت افقی قرار می گیرند که در نتیجه تنها یک طرف آنهاالیه نشانی می شود.

همدیسی در این روش برای ساختارهایی با نسبت ابعاد پایین مناسببوده، اما برای حفره های عمیق بسیار ضعیف خواهد بود.

موادی که به صورت معمول در فرآیندPECVD الیه نشانی می شود شامل اکسید سیلیکون، نایتراید، و سیلیکون آمورف هستند.





12


12

روش ها تبخیر شیمیاییمزایای

امکان ایجاد الیه های اپی تکسی بسیارکامل و بسیارخالص در اين روشوجود دارد.

با توجه به ماهیت واکنش ها، الیه نشانی روی زیرالیه های حفره دار همبه خوبی قابل انجام است.

.ضخامت اليه يكنواخت و مستقل از شكل بستر استباالست h (nm/s 100-10 )سرعت اليه نشاني نسبتا .چسبندگي آن بهتر از روش هاي فيزيكي است.اين روش براي الیه نشانی های چندالیه اي، بسيار مناسب است.فرآيند را در فشار معمول مي توان كنترل نمود





13


13

روش ها تبخیر شیمیاییمعایب

هTايين بTاي پTرارت هTه حTول در درجTل قبTاي قابTه واكنش هTه اين كTه بTبا توجنTدرت قابTل انجTام اسTت، لTذا در اين روش، انجTام واکنش هTا نيTاز بTه درجTه حTرارت بTاالیی دارد کTه این مTوجب ایجTاد تنش هTای حTرارتی مي شTود كTه يTك

عامل منفي روي اليه و زيراليه قلمداد مي شود. دهTاي خورنTتفاده از بخارهTل اسTه دليTاني، بTه نشTای اليTی واکنش هTدر بعض

امكان تخریب زيراليه وجود دارد..كنترل واکنش ها و در نتیجه کنترل يكنواختي بسيار مشكل است یارTاهی بسTا گTترل آنهTده و کنTيار پيچيTك در اين روش بسTات ترموديناميTجزئي

سخت می شود. اهیTTه گTTود دارد کTTته در اين روش وجTTای ناخواسTTروز واكنش هTTان بTTامک

ممکن است موجب اشکاالت جدی در الیه نشانی و یا داخل راکتور شود..امکان وجود خطر انفجار هيدروژني در راكتور وجود دارد.اكثر مواد واكنش دهنده گران هستند





14

* LPCVD MOCVD PECVD

مزایایکنواختی

عالی، خلوص باال

قابل استفاده برای فلزات، نیمرساناها و دی الکتریک ها

دمای کم برای انجام الیه

نشانیچسبندگی باال

معایبآهنگ انباشت

پایینبسیارسمی، گران قیمت

پالسما گاهی موجب تخریب الیه و حتی

نمونه می شود

کاربرد عمده

الیه نشانی دی الکتریک

ها، پلی نوسیلیک

، LED ساختدیود لیزرها، نیمرساناها

الیه نشانی دی الکتریک





مقایسه روش ها

15


15

روش های الیه نشانی

روش های شیمیایی

روش های فیزیکی





16


16

روش های فیزیکی :(PVD الیه نشانی بخار فیزیکی )

)a( تبخیریEvaporation))b( کندوپاشSputtering))c روش تبخیر باریکه

الکترونی)d الیه نشانی تبخیر

حرارتی مبتنی بر مقاومت الکتریکی

)e( الیه نشانی اتمیALD))f الیه نشانی پالس لیزری

(PLD)





17


17

(evaporationتبخیری ) اتمسفر(1درون محفظه ای با فشار معین)معموال فشار کمتر از . منبع را در یک ظرف کوچک با دیواره های مخروطی، به نام ظرف

مخصوص ذوب فلز نیز می گویند، قرار داده و تا دمایی که تبخیر ماده مورد نظر انجام پذیرد، به آن گرما داده می شود )دماهای

باال(. مشخصه ی اصلی این روش الیه نشانی ضعیف در محل های شامل

حفره های پله ای است که شامل اثرات سایه نیز می باشد. از جمله موادی که با این روش الیه نشانی می شوند

آلومینیوم،کروم، مس، طال، نیکل، کادمیم، پاالدیم، تیتانیم، مولیبدن، تنگستن و تانتالیم می باشد.





18


18

(sputteringکندوپاش ) )یک ماده به عنوان هدف برای الیه نشانی، توسط یون های بی اثر )اغلب آرگون

با انرژی باال بمباران می شود. بمباران اتم های تنها و یا خوشه هایی از اتم ها هستند که از روی سطح ماده کنده

شده و به سمت ویفر بیرون رانده می شوند. ماهیت فیزیکی این روش عمال اجازه استفاده از آن را با هر ماده موجودی

می دهد. نمونه هایی از مواد جالبی که برای میکروساخت ها که غالبا از کندوپاش استفاده

می کنند، شامل فلزات، عایق ها، آلیاژها )همانند آلیاژهای دارای حافظه شکلی(، و ( می باشند.PZT تمامی انواع ترکیبات )برای مثال پیزوالکتریک

یون های بی اثری که برای بمباران هدف مورد استفاده قرار می گیرند در پالسمایDC یا RF.تولید می شوند

برخالف نرخ پایین الیه نشانی در این روش، پوشش دهی سطوح پله ای در اینجانسبت به روش تبخیر بسیار بهتر است.





19

با تشکر...

21

Description:A silicon wafer is etched in KOH, with the assistance of a laser. The beam locally heats the silicon, increasing the etch rate greatly. The “fireworks” are small pieces of silicon breaking free and dissolving in the KOH solution. Dark-field illumination brings out the edge features.

بررسی انواع روش های رشد با در نظر گرفتن ساختار، مزیت ها...

Documents