تجهیزات لایه نازک
به روز رسانی شده در ۱۴۰۳/۶/۴ زمان مطالعه 10 دقیقه
نمایش تمام سازندگان تجهیزات لایه نازک
تجهیزات لایه نازک تجهیزات فرآیند خلاء برای رسوب یا اصلاح لایه ها یا سطوح نازک با استفاده از CVD، PVD، اچ پلاسما، و اکسیداسیون حرارتی یا کاشت یون هستند. تجهیزات فیلم نازک به طور گسترده در پردازش نیمه هادی یا ویفر، پوشش ابزار برش و فیلم های نوری استفاده می شود.
انواع تجهیزات لایه نازک
انواع سیستم پوشش تجهیزات فیلم نازک عبارتند از:
سیستم های دسته ای (ویفرهای تک محفظه یا چندگانه)
ابزار خوشه ای (ویفرهای چند محفظه یا تک)
کارخانه یا ایستاده آزاد
رویه آزمایشگاهی یا نیمکتی
سیستم های دسته ای می توانند چندین ویفر یا نمونه را به طور همزمان در یک فرآیند واحد، معمولا در یک محفظه واحد عبور دهند. کوره اکسیداسیون نمونه ای از سیستم پردازش دسته ای است. برخی از سیستم های دسته ای نیز قابلیت اعمال چندین فرآیند را به طور همزمان دارند. ابزارهای خوشه ای از چندین اتاق برای فرآیندهای مختلف تشکیل شده اند. ابزار خوشه معمولاً دارای یک ربات مرکزی برای تغذیه چندین محفظه فرآیند است. ابزارهای خوشه ای معمولاً برای انجام مراحل متعدد فرآیند بر روی یک سری ویفر یا نمونه منفرد استفاده می شوند و بنابراین ممکن است کنترل فرآیند و زمان چرخه را در مقایسه با یک پردازنده دسته ای بهبود بخشند. سیستم‌های کارخانه‌ای یا مستقل، سیستم‌های رسوب‌گذاری خلاء بزرگ و روی زمین هستند که برای استفاده کارخانه‌ای با حجم بالا یا پردازش قطعات بزرگ طراحی شده‌اند. سیستم‌های آزمایشگاهی سیستم‌های رسوب‌گذاری خلاء کوچک و روی میز هستند که برای کاربردهای تجربی یا تحلیلی با حجم کم طراحی شده‌اند. پوشش‌های اسپاتر برای آماده‌سازی SEM یا TEM در این دسته قرار می‌گیرند.
ویژگی ها
چندین انتخاب فناوری برای تجهیزات فیلم نازک وجود دارد. اینها شامل رسوب شیمیایی بخار (CVD)، رسوب فیزیکی بخار (PVD)، کاشت یون، حکاکی یا تمیز کردن پلاسما، پردازش حرارتی سریع (RTP) و بازپخت خلاء می باشد. در فرآیندهای رسوب بخار شیمیایی (CVD)، یک گاز پیش ساز یا مخلوطی از گازها به یک محفظه وارد می شود و با یک منبع انرژی (معمولا گرما) واکنش می دهد تا پوشش های فیلم نازک ایجاد شود. فرآیندهای رسوب فیزیکی بخار، لایه های لایه نازکی را از طریق تبخیر یا کندوپاش (فرآیند تخلیه درخشش) اتم ها از یک منبع و سپس متراکم کردن یا ته نشین شدن مواد روی سطح، بستر، ویفر یا بخشی تشکیل می دهند. در فرآیند کاشت یون، یک پرتو با شتاب بالا از اتم‌های باردار (یون‌ها) به سطحی هدایت می‌شود که منجر به جذب برخی از این اتم‌ها در سطح بستر یا ویفر می‌شود. خاکستر پلاسما، تمیز کردن پلاسما، حکاکی با پاشش، پیش تمیز کردن با پاشش، یا آسیاب یونی فرآیندهایی هستند که از پلاسما برای حذف لایه‌های مواد از یک بستر یا ویفر برای اهداف تمیز کردن استفاده می‌کنند. در پردازش حرارتی سریع (RTP)، ویفرهای سیلیکونی به سرعت اکسید می‌شوند تا یک لایه دی‌الکتریک دی‌الکتریک سیلیکون را با قرار گرفتن کوتاه مدت در معرض بخار با دمای بالا تشکیل دهند. بازپخت خلاء یک پردازش حرارتی طولانی با استفاده از چرخه یا زمان فرآیند طولانی‌تر برای اکسیداسیون است. بازپخت ویفر، بازپخت مغناطیسی سر، یا هدایت مواد ناخالص به داخل یک بستر. تجهیزات لایه نازک چند فرآیندی این قابلیت را دارند که بسترها یا ویفرها را از طریق چندین فرآیند به طور همزمان یا متوالی اجرا کنند.
برنامه های کاربردی
کاربردهای تجهیزات فیلم نازک شامل ساخت نیمه هادی، ساخت صفحه نمایش صفحه تخت، ابزارهای برش یا تولید قطعات سایش، پوشش های نوری، ذخیره سازی مغناطیسی، پزشکی و تحقیقات و تجزیه و تحلیل سطح است. مواد پردازش شده توسط تجهیزات فیلم نازک شامل فلزات، دی الکتریک ها و سرامیک ها، آلومینیوم، سیلیکون، کربن شبیه الماس (DLC)، مواد ناخالص، ژرمانیوم، سیلیسیدها، نیمه هادی های مرکب (GaAs)، نیتریدهای TiN و تنگستن و سایر فلزات نسوز است.
مشخصات
مشخصات مهم هنگام در نظر گرفتن تجهیزات فیلم نازک شامل حداکثر قطر یا عرض قطعه مورد پردازش، کنترل کننده فرآیند یکپارچه، قابلیت های اندازه گیری یا نظارت بر فیلم نازک، بارگیری خودکار قطعات مورد پردازش، منابع متعدد مواد و واحدهای کنترل گاز است. محدوده خلاء یا فشار می تواند فشارهای خشن یا کم، متوسط، زیاد، فوق العاده زیاد و فشار بالا باشد. انواع پمپ خلاء بالا شامل توربومولکولی، کشش مولکولی، انتشار یا بخار، یون، برودتی یا جذب کرایو، و جذب، TSP یا NEG است.
منبع