នៅក្នុងការផលិតបន្ទះឈីបពាក់កណ្តាលផលិត ខណៈពេលដែលដំណើរការដែលត្រូវបានលើកឡើងញឹកញាប់បំផុតគឺ បច្ចេកទេសដាក់ស្រទាប់ស្តើង ឬស្រទាប់ស្តើងប្រភេទអេពីតាក់ស៊ី ក៏មានសារៈសំខាន់ដូចគ្នាដែរ។ អត្ថបទនេះណែនាំវិធីសាស្រ្តដាក់ស្រទាប់ស្តើងទូទៅមួយចំនួនដែលប្រើក្នុងការផលិតបន្ទះឈីប រួមទាំងMOCVD, ការបាញ់ម៉ាញ៉េទិចនិងPECVD.
ហេតុអ្វីបានជាដំណើរការខ្សែភាពយន្តស្តើងមានសារៈសំខាន់ក្នុងការផលិតបន្ទះឈីប?
ជាឧទាហរណ៍ សូមស្រមៃគិតអំពីនំប៉័ងសំប៉ែតដុតធម្មតា។ ដោយខ្លួនវាផ្ទាល់ វាអាចមានរសជាតិស្រាល។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ដោយការលាបលើផ្ទៃជាមួយទឹកជ្រលក់ផ្សេងៗគ្នា - ដូចជាម្សៅសណ្តែកដែលមានរសជាតិឈ្ងុយឆ្ងាញ់ ឬសុីរ៉ូម៉លផ្អែម - អ្នកអាចផ្លាស់ប្តូររសជាតិរបស់វាបានទាំងស្រុង។ ថ្នាំកូតបង្កើនរសជាតិទាំងនេះគឺស្រដៀងនឹងខ្សែភាពយន្តស្តើងៗនៅក្នុងដំណើរការ semiconductor ខណៈពេលដែល flatbread ខ្លួនវាតំណាងឱ្យស្រទាប់ខាងក្រោម.
ក្នុងការផលិតបន្ទះឈីប ខ្សែភាពយន្តស្តើងៗដើរតួនាទីមុខងារជាច្រើន - អ៊ីសូឡង់ ចរន្តអគ្គិសនី ភាពអសកម្ម ការស្រូបយកពន្លឺ ជាដើម - ហើយមុខងារនីមួយៗតម្រូវឱ្យមានបច្ចេកទេសដាក់ស្រទាប់ពន្លឺជាក់លាក់មួយ។
១. ការដាក់ចំហាយគីមីលោហៈ-សរីរាង្គ (MOCVD)
MOCVD គឺជាបច្ចេកទេសទំនើប និងច្បាស់លាស់ខ្ពស់ដែលប្រើសម្រាប់ការដាក់ស្រទាប់ខ្សែភាពយន្តស្តើង និងរចនាសម្ព័ន្ធណាណូ semiconductor ដែលមានគុណភាពខ្ពស់។ វាដើរតួនាទីយ៉ាងសំខាន់ក្នុងការផលិតឧបករណ៍ដូចជា LEDs ឡាស៊ែរ និងអេឡិចត្រូនិចថាមពល។
សមាសធាតុសំខាន់ៗនៃប្រព័ន្ធ MOCVD៖
- ប្រព័ន្ធចែកចាយឧស្ម័ន
ទទួលខុសត្រូវចំពោះការណែនាំសារធាតុប្រតិកម្មយ៉ាងច្បាស់លាស់ចូលទៅក្នុងបន្ទប់ប្រតិកម្ម។ នេះរួមបញ្ចូលទាំងការគ្រប់គ្រងលំហូរនៃ៖
-
ឧស្ម័នផ្ទុក
-
សារធាតុផ្សំលោហៈ-សរីរាង្គ
-
ឧស្ម័នអ៊ីដ្រូសែន
ប្រព័ន្ធនេះមានវ៉ាល់ច្រើនផ្លូវសម្រាប់ប្តូររវាងរបៀបលូតលាស់ និងរបៀបបន្សុទ្ធ។
-
បន្ទប់ប្រតិកម្ម
បេះដូងនៃប្រព័ន្ធដែលការលូតលាស់សម្ភារៈពិតប្រាកដកើតឡើង។ សមាសធាតុរួមមាន៖-
ឧបករណ៍ទប់ក្រាហ្វិច (អ្នកកាន់ស្រទាប់ខាងក្រោម)
-
ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាកំដៅ និងសីតុណ្ហភាព
-
ច្រកអុបទិកសម្រាប់ការត្រួតពិនិត្យនៅនឹងកន្លែង
-
ដៃរ៉ូបូតសម្រាប់ការផ្ទុក/ផ្ទុកបន្ទះសៀគ្វីដោយស្វ័យប្រវត្តិ
-
- ប្រព័ន្ធគ្រប់គ្រងការលូតលាស់
មានឧបករណ៍បញ្ជាតក្កវិជ្ជាដែលអាចសរសេរកម្មវិធីបាន និងកុំព្យូទ័រមេ។ ទាំងនេះធានានូវការត្រួតពិនិត្យយ៉ាងច្បាស់លាស់ និងភាពអាចធ្វើឡើងវិញបានពេញមួយដំណើរការដាក់សារធាតុរាវ។ -
ការត្រួតពិនិត្យនៅនឹងកន្លែង
ឧបករណ៍ដូចជា ភីរ៉ូម៉ែត្រ និង រេហ្វ្លាតូម៉ែត្រ វាស់៖-
កម្រាស់ខ្សែភាពយន្ត
-
សីតុណ្ហភាពផ្ទៃ
-
កោងនៃស្រទាប់ខាងក្រោម
ទាំងនេះអាចឱ្យមានមតិកែលម្អ និងការកែតម្រូវតាមពេលវេលាជាក់ស្តែង។
-
- ប្រព័ន្ធព្យាបាលផ្សែងពុល
ព្យាបាលផលិតផលរងពុលដោយប្រើការរលួយដោយកម្ដៅ ឬកាតាលីករគីមី ដើម្បីធានាបាននូវសុវត្ថិភាព និងការអនុលោមតាមបរិស្ថាន។
ការកំណត់រចនាសម្ព័ន្ធក្បាលផ្កាឈូកបិទជិត (CCS):
នៅក្នុងរ៉េអាក់ទ័រ MOCVD បញ្ឈរ ការរចនា CCS អនុញ្ញាតឱ្យឧស្ម័នត្រូវបានចាក់ចូលស្មើៗគ្នាតាមរយៈក្បាលបាញ់ឆ្លាស់គ្នានៅក្នុងរចនាសម្ព័ន្ធក្បាលផ្កាឈូក។ នេះកាត់បន្ថយប្រតិកម្មមុនអាយុ និងបង្កើនការលាយបញ្ចូលគ្នាស្មើៗគ្នា។
-
ទីឧបករណ៍ទទួលក្រាហ្វីតបង្វិលជួយបន្ថែមទៀតធ្វើឱ្យស្រទាប់ព្រំដែននៃឧស្ម័នមានលក្ខណៈដូចគ្នា ដោយធ្វើអោយប្រសើរឡើងនូវឯកសណ្ឋានខ្សែភាពយន្តនៅទូទាំងបន្ទះ wafer ។
២. ការបាញ់ម៉ាញ៉េត្រុង
ការបញ្ចេញចំហាយម៉ាញ៉េទិចគឺជាវិធីសាស្ត្របញ្ចេញចំហាយរូបវន្ត (PVD) ដែលត្រូវបានគេប្រើយ៉ាងទូលំទូលាយសម្រាប់ការបញ្ចេញខ្សែភាពយន្តស្តើងៗ និងថ្នាំកូត ជាពិសេសក្នុងគ្រឿងអេឡិចត្រូនិក អុបទិក និងសេរ៉ាមិច។
គោលការណ៍ធ្វើការ៖
-
សម្ភារៈគោលដៅ
សម្ភារៈប្រភពដែលត្រូវដាក់ — លោហៈ អុកស៊ីដ នីទ្រីត ជាដើម — ត្រូវបានជួសជុលនៅលើកាតូត។ -
បន្ទប់បូមធូលី
ដំណើរការនេះត្រូវបានអនុវត្តក្រោមសម្ពាធទាបដើម្បីជៀសវាងការបំពុល។ -
ការបង្កើតប្លាស្មា
ឧស្ម័នអសកម្ម ជាធម្មតាអារហ្គុន ត្រូវបានអ៊ីយ៉ូដដើម្បីបង្កើតជាប្លាស្មា។ -
ការអនុវត្តដែនម៉ាញេទិក
ដែនម៉ាញេទិករឹតត្បិតអេឡិចត្រុងនៅជិតគោលដៅ ដើម្បីបង្កើនប្រសិទ្ធភាពអ៊ីយ៉ូដ។ -
ដំណើរការបាញ់ទឹក
អ៊ីយ៉ុងបាញ់ផ្លោងគោលដៅ ដោយបណ្តេញអាតូមដែលធ្វើដំណើរឆ្លងកាត់បន្ទប់ ហើយធ្លាក់លើស្រទាប់ខាងក្រោម។
គុណសម្បត្តិនៃការបាញ់ថ្នាំម៉ាញ៉េត្រុង៖
-
ការដាក់ស្រទាប់ខ្សែភាពយន្តឯកសណ្ឋានឆ្លងកាត់តំបន់ធំៗ។
-
សមត្ថភាពក្នុងការដាក់សមាសធាតុស្មុគស្មាញរួមទាំងយ៉ាន់ស្ព័រ និងសេរ៉ាមិច។
-
ប៉ារ៉ាម៉ែត្រដំណើរការដែលអាចលៃតម្រូវបានសម្រាប់ការគ្រប់គ្រងយ៉ាងច្បាស់លាស់នៃកម្រាស់ សមាសភាព និងមីក្រូរចនាសម្ព័ន្ធ។
-
គុណភាពភាពយន្តខ្ពស់ជាមួយនឹងភាពស្អិតខ្លាំង និងកម្លាំងមេកានិច។
-
ភាពឆបគ្នានៃសម្ភារៈទូលំទូលាយពីលោហធាតុរហូតដល់អុកស៊ីដ និងនីទ្រីត។
-
ប្រតិបត្តិការសីតុណ្ហភាពទាបសមស្របសម្រាប់ស្រទាប់ខាងក្រោមដែលងាយនឹងសីតុណ្ហភាព។
៣. ការដាក់ចំហាយគីមីដែលបង្កើនដោយប្លាស្មា (PECVD)
PECVD ត្រូវបានគេប្រើប្រាស់យ៉ាងទូលំទូលាយសម្រាប់ការដាក់ស្រទាប់ស្តើងៗដូចជា ស៊ីលីកុននីទ្រីត (SiNx) ស៊ីលីកុនឌីអុកស៊ីត (SiO₂) និងស៊ីលីកុនអាម៉ូហ្វូស។
គោលការណ៍៖
នៅក្នុងប្រព័ន្ធ PECVD ឧស្ម័នបឋមត្រូវបានបញ្ចូលទៅក្នុងបន្ទប់សុញ្ញកាស ដែលប្លាស្មាបញ្ចេញពន្លឺត្រូវបានបង្កើតដោយប្រើ៖
-
ការរំញោច RF
-
វ៉ុលខ្ពស់ DC
-
ប្រភពមីក្រូវ៉េវ ឬជីពចរ
ប្លាស្មាធ្វើឱ្យប្រតិកម្មដំណាក់កាលឧស្ម័នសកម្ម ដោយបង្កើតជាសារធាតុដែលមានប្រតិកម្មដែលដាក់លើស្រទាប់ខាងក្រោមដើម្បីបង្កើតជាខ្សែភាពយន្តស្តើងមួយ។
ជំហាននៃការដាក់ប្រាក់៖
-
ការបង្កើតប្លាស្មា
ដោយសារត្រូវបានជំរុញដោយដែនអេឡិចត្រូម៉ាញ៉េទិច ឧស្ម័នបឋមបង្កើតអ៊ីយ៉ូដបង្កើតជារ៉ាឌីកាល់និងអ៊ីយ៉ុងដែលមានប្រតិកម្ម។ -
ប្រតិកម្ម និង ការដឹកជញ្ជូន
ប្រភេទសត្វទាំងនេះឆ្លងកាត់ប្រតិកម្មបន្ទាប់បន្សំ នៅពេលដែលពួកវាផ្លាស់ទីឆ្ពោះទៅរកស្រទាប់ខាងក្រោម។ -
ប្រតិកម្មលើផ្ទៃ
ពេលវាទៅដល់ស្រទាប់ខាងក្រោម វាស្រូបយក មានប្រតិកម្ម និងបង្កើតជាស្រទាប់រឹង។ ផលិតផលរងមួយចំនួនត្រូវបានបញ្ចេញជាឧស្ម័ន។
អត្ថប្រយោជន៍ PECVD៖
-
ឯកសណ្ឋានល្អឥតខ្ចោះនៅក្នុងសមាសភាពខ្សែភាពយន្ត និងកម្រាស់។
-
ភាពស្អិតខ្លាំងសូម្បីតែនៅសីតុណ្ហភាពដាក់ប្រាក់ទាបក៏ដោយ។
-
អត្រានៃការដាក់ខ្ពស់ដែលធ្វើឱ្យវាសមស្របសម្រាប់ផលិតកម្មទ្រង់ទ្រាយឧស្សាហកម្ម។
៤. បច្ចេកទេសកំណត់លក្ខណៈខ្សែភាពយន្តស្តើង
ការយល់ដឹងអំពីលក្ខណៈសម្បត្តិនៃខ្សែភាពយន្តស្តើងៗគឺមានសារៈសំខាន់សម្រាប់ការគ្រប់គ្រងគុណភាព។ បច្ចេកទេសទូទៅរួមមាន៖
(1) ការឆ្លុះកាំរស្មីអ៊ិច (XRD)
-
គោលបំណងវិភាគរចនាសម្ព័ន្ធគ្រីស្តាល់ ថេរឡាទីស និងទិសដៅ។
-
គោលការណ៍ផ្អែកលើច្បាប់របស់ Bragg វាស់ពីរបៀបដែលកាំរស្មីអ៊ិចឌីផ្រាក់កាត់តាមវត្ថុធាតុគ្រីស្តាល់។
-
កម្មវិធីគ្រីស្តាល់ឡូក្រាហ្វី ការវិភាគដំណាក់កាល ការវាស់សំពាធ និងការវាយតម្លៃស្រទាប់ស្តើង។
(2) មីក្រូទស្សន៍អេឡិចត្រុងស្កេន (SEM)
-
គោលបំណងសង្កេតមើលរូបរាងផ្ទៃ និងមីក្រូរចនាសម្ព័ន្ធ។
-
គោលការណ៍៖ ប្រើធ្នឹមអេឡិចត្រុងដើម្បីស្កេនផ្ទៃគំរូ។ សញ្ញាដែលរកឃើញ (ឧទាហរណ៍ អេឡិចត្រុងបន្ទាប់បន្សំ និងអេឡិចត្រុងដែលរាយប៉ាយត្រឡប់ក្រោយ) បង្ហាញព័ត៌មានលម្អិតនៃផ្ទៃ។
-
កម្មវិធីវិទ្យាសាស្ត្រសម្ភារៈ ណាណូបច្ចេកវិទ្យា ជីវវិទ្យា និងការវិភាគការបរាជ័យ។
(3) មីក្រូទស្សន៍កម្លាំងអាតូម (AFM)
-
គោលបំណងផ្ទៃរូបភាពក្នុងកម្រិតភាពច្បាស់អាតូម ឬណាណូម៉ែត្រ។
-
គោលការណ៍៖ ឧបករណ៍ស៊ើបអង្កេតមុតស្រួចស្កេនផ្ទៃខណៈពេលរក្សាកម្លាំងអន្តរកម្មថេរ។ ការផ្លាស់ទីតាំងបញ្ឈរបង្កើតបានជាសណ្ឋានដី 3D។
-
កម្មវិធីការស្រាវជ្រាវអំពីរចនាសម្ព័ន្ធណាណូ ការវាស់ស្ទង់ភាពរដុបលើផ្ទៃ ការសិក្សាជីវម៉ូលេគុល។
ពេលវេលាបង្ហោះ៖ ថ្ងៃទី ២៥ ខែមិថុនា ឆ្នាំ ២០២៥