Forbhreathnú Cuimsitheach ar Theicnící Taisceadh Scannán Tanaí: MOCVD, Spútaradh Maighnéadróin, agus PECVD

I ndéantúsaíocht leathsheoltóirí, cé gurb iad fótailitagrafaíocht agus greanadh na próisis is minice a luaitear, tá teicnící taisceadh eipitacsach nó scannán tanaí chomh ríthábhachtach céanna. Tugann an t-alt seo isteach roinnt modhanna coitianta taisceadh scannán tanaí a úsáidtear i ndéantúsaíocht sliseanna, lena n-áirítearMOCVD, spútaráil maighnéadrón, agusPECVD.

Cén Fáth a bhfuil Próisis Scannán Tanaí Riachtanach i nDéantúsaíocht Sliseanna?

Mar léiriú air sin, samhlaigh arán cothrom bácáilte simplí. Leis féin, d'fhéadfadh blas neamhbhlasta a bheith air. Mar sin féin, trí an dromchla a scuabadh le hanlainn éagsúla - cosúil le greamaigh pónairí blasta nó síoróip braiche milis - is féidir leat a bhlas a athrú go hiomlán. Tá na bratuithe feabhsaithe blas seo cosúil lescannáin tanaíi bpróisis leathsheoltóra, agus an t-arán cothrom féin ag léiriú anfoshraith.

I ndéantúsaíocht sliseanna, comhlíonann scannáin thanaí róil fheidhmiúla iomadúla—insliú, seoltacht, pasiviú, ionsú solais, etc.—agus éilíonn gach feidhm teicníc taiscthe shonrach.

1. Taisceadh Gaile Ceimiceach Miotail-Orgánach (MOCVD)

Is teicníc an-fhorbartha agus chruinn í MOCVD a úsáidtear chun scannáin tanaí leathsheoltóra agus nanastruchtúir ardchaighdeáin a thaisceadh. Tá ról ríthábhachtach aici i monarú gléasanna cosúil le soilse LED, léasair, agus leictreonaic chumhachta.

Príomhchodanna de Chóras MOCVD:

• Córas Seachadta Gáis
  Freagrach as tabhairt isteach beacht na n-imoibrithe isteach sa seomra imoibrithe. Áirítear leis seo rialú sreabhadh ar:

• Gáis iompróra

• Réamhtheachtaithe miotail-orgánacha

• Gáis hidríde
  Tá comhlaí ilbhealaigh sa chóras chun aistriú idir modhanna fáis agus purgaithe.

• Seomra Imoibrithe
  Croílár an chórais ina dtarlaíonn fás ábhartha iarbhír. Áirítear leis na comhpháirteanna:

  • Suceptor graifít (sealbhóir foshraithe)

  • Braiteoirí téitheoir agus teochta

  • Calafoirt optúla le haghaidh monatóireachta in-situ

  • Airm róbatacha le haghaidh luchtú/díluchtú uathoibrithe vaiféir

• Córas Rialaithe Fáis
  Tá rialtóirí loighce in-ríomhchláraithe agus ríomhaire óstach ann. Cinntíonn siad seo monatóireacht chruinn agus in-athdhéantacht ar fud an phróisis taiscthe.

• Monatóireacht In-situ
  Déanann uirlisí ar nós piroméadair agus frithchaitmhéadair tomhas ar:

  • Tiús scannáin

  • Teocht dromchla

  • Cuar foshraithe
    Cuireann siad seo ar chumas aiseolas agus coigeartú fíor-ama.

• Córas Cóireála Sceite
  Déantar fotháirgí tocsaineacha a chóireáil trí dhíghrádú teirmeach nó catalaíocht cheimiceach chun sábháilteacht agus comhlíonadh comhshaoil a chinntiú.

Cumraíocht Ceann Cithfholcadáin Dúnta-Chúpláilte (CCS):

I imoibritheoirí MOCVD ingearacha, ceadaíonn dearadh CCS gáis a instealladh go haonfhoirmeach trí shoic mhalartacha i struchtúr ceann cithfholcadáin. Laghdaíonn sé seo imoibrithe roimh am agus feabhsaíonn sé meascadh aonfhoirmeach.

• Angabhdóir graifíte rothlachcuidíonn sé tuilleadh le ciseal teorann na ngás a homaiginiú, rud a fheabhsaíonn aonfhoirmeacht an scannáin ar fud an sceallóige.

2. Spútadh Maighnéadróin

Is modh taiscthe gaile fisiceach (PVD) é spútaradh maighnéadráin a úsáidtear go forleathan chun scannáin thanaí agus bratuithe a thaisceadh, go háirithe i leictreonaic, optaic agus criadóireacht.

Prionsabal Oibre:

1. Ábhar Spriocdhírithe
   Tá an t-ábhar foinse atá le taisceadh—miotal, ocsaíd, níotríd, srl.—socraithe ar chatóid.

2. Seomra Folúis
   Déantar an próiseas faoi fholús ard chun éilliú a sheachaint.

3. Giniúint Plasma
   Déantar gás támh, argón de ghnáth, ianú chun plasma a fhoirmiú.

4. Feidhmchlár Réimse Maighnéadaigh
   Coinníonn réimse maighnéadach leictreoin gar don sprioc chun éifeachtúlacht ianúcháin a fheabhsú.

5. Próiseas Spútála
   Buamálann iain an sprioc, ag díláithriú adaimh a thaistealaíonn tríd an seomra agus a thaiscíonn ar an tsubstráit.

Buntáistí a bhaineann le Spútadh Maighnéadráin:

• Taisceadh Scannán Aonfhoirmeachtrasna limistéir mhóra.

• Cumas Comhdhúile Casta a Thaisceadh, lena n-áirítear cóimhiotail agus criadóireacht.

• Paraiméadair Phróisis Inchoigeartaithechun rialú beacht a dhéanamh ar thiús, ar chomhdhéanamh agus ar mhicreastruchtúr.

• Ardchaighdeán Scannánle greamaitheacht láidir agus neart meicniúil.

• Comhoiriúnacht Ábhar Leathan, ó mhiotail go hocsaídí agus níotráidí.

• Oibríocht Íseal-Teochta, oiriúnach do foshraitheanna atá íogair ó thaobh teochta de.

3. Taisceadh Gaile Ceimiceach Feabhsaithe le Plasma (PECVD)

Úsáidtear PECVD go forleathan chun scannáin tanaí cosúil le níotráit sileacain (SiNx), dé-ocsaíd sileacain (SiO₂), agus sileacan neamhchruthach a thaisceadh.

Prionsabal:

I gcóras PECVD, tugtar gáis réamhtheachtaí isteach i seomra folúis áit aplasma urscaoilte lonrúilgintear é ag baint úsáide as:

• Spreagadh RF

• ardvoltas DC

• Foinsí micreathonnta nó cuislithe

Gníomhaíonn an plasma na himoibrithe céim gháis, ag giniúint speiceas imoibríoch a thaiscfidh ar an tsubstráit chun scannán tanaí a fhoirmiú.

Céimeanna Taiscthe:

1. Foirmiú Plasma
   Spreagtha ag réimsí leictreamaighnéadacha, ianaíonn gáis réamhtheachtaithe chun fréamhacha agus iain imoibríocha a fhoirmiú.

2. Imoibriú agus Iompar
   Téann na speicis seo faoi imoibrithe tánaisteacha agus iad ag bogadh i dtreo an tsubstráit.

3. Imoibriú Dromchla
   Nuair a shroicheann siad an tsubstráit, déanann siad ionsú, imoibríonn siad, agus cruthaíonn siad scannán soladach. Scaoiltear roinnt fotháirgí mar gháis.

Buntáistí PECVD:

• Aonfhoirmeacht den scothi gcomhdhéanamh agus tiús an scannáin.

• Greamaitheacht Láidirfiú ag teochtaí taiscthe réasúnta ísle.

• Rátaí Arda Taiscí, rud a fhágann go bhfuil sé oiriúnach le haghaidh táirgeadh ar scála tionsclaíoch.

4. Teicnící Saintréithe Scannán Tanaí

Tá sé riachtanach airíonna scannán tanaí a thuiscint le haghaidh rialú cáilíochta. I measc na dteicnící coitianta tá:

(1) Difreáil X-ghathaithe (XRD)

• CuspóirDéan anailís ar struchtúir chriostail, tairiseacha laitíse, agus treoshuíomhanna.

• PrionsabalBunaithe ar Dhlí Bragg, tomhaiseann sé conas a dhíríonn X-ghathanna trí ábhar criostalach.

• FeidhmchláirCriostalagrafaíocht, anailís chéime, tomhas brú, agus meastóireacht scannán tanaí.

(2) Micreascópacht Leictreon Scanála (SEM)

• CuspóirBreathnaigh ar mhoirfeolaíocht agus ar mhicreastruchtúr an dromchla.

• PrionsabalÚsáideann sé bhíoma leictreon chun dromchla an tsampla a scanadh. Nochtann comharthaí braite (m.sh., leictreoin thánaisteacha agus scaipthe siar) sonraí dromchla.

• FeidhmchláirEolaíocht ábhar, nanateicneolaíocht, bitheolaíocht, agus anailís teipe.

(3) Micreascópacht Fórsa Adamhach (AFM)

• CuspóirDromchlaí íomhá ag taifeach adamhach nó nanaiméadar.

• PrionsabalScanann tóireadóir géar an dromchla agus fórsa idirghníomhaíochta tairiseach á choinneáil aige; gintear topagrafaíocht 3T le díláithrithe ingearacha.

• FeidhmchláirTaighde nanastruchtúir, tomhas garbhúlachta dromchla, staidéir bhithmhóilíneacha.