O se Aotelega Atoatoa o Metotia o le Fa'aputuina o Ata Manifi: MOCVD, Magnetron Sputtering, ma le PECVD

I le gaosiga o semiconductor, e ui o le photolithography ma le etching o faiga e sili ona taʻua soo, ae o metotia epitaxial poʻo le thin film deposition e tutusa lava le taua. O lenei tusiga o loʻo faʻalauiloa mai ai ni metotia masani o le thin film deposition e faʻaaogaina i le gaosiga o chips, e aofia aiMOCVD, le fe'avea'i o le magnetron, maPECVD.

Aiseā e Tāua ai Faiga o Ata Manifi i le Gaosiga o Chip?

Mo se faʻataʻitaʻiga, mafaufau i se falaoa mafolafola e tao saʻo. A na o ia, atonu e leai sona tofo. Peitaʻi, o le valiina o le mea i luga i ni sosi eseese—e pei o se sosi pi suamalie poʻo se sua suamalie o le malt—e mafai ona e suia atoa lona tofo. O nei mea e faʻaleleia ai le tofo e tutusa maata manifinifii faiga fa'asolo i le semiconductor, ae o le falaoa mafolafola lava ia e fai ma sui o lemea fa'avae.

I le gaosiga o chips, o ata manifinifi e tele matafaioi faatino—insulation, conductivity, passivation, mitiia o le malamalama, ma isi mea faapena—ma o galuega taitasi e manaʻomia ai se metotia faapitoa o le teuina.

1. Fa'aputuga o le Ausa o le U'amea-Organic (MOCVD)

O le MOCVD o se metotia fa'aonaponei ma sa'o e fa'aaogaina mo le fa'apipi'iina o ata manifinifi ma nanostructures semiconductor e maualuga le tulaga lelei. E taua tele lona sao i le gaosiga o masini e pei o LEDs, lasers, ma eletise eletise.

Vaega Autū o se Faiga MOCVD:

• Faiga e Tu'uina Atu ai le Kesi
  E nafa ma le fa'aofiina sa'o o mea e tali atu i totonu o le potu tali. E aofia ai le puleaina o le tafe o:

• Kasa feavea'i

• Mea e fa'amuamua ai u'amea-ola

• Kasa hydride
  O lo'o i ai i le faiga ni valve e tele auala e fesuia'i ai i le va o auala e fa'atupula'ia ai ma auala e fa'amamā ai.

• Potu Tali
  O le fatu o le faiga lea e tupu ai le tuputupu aʻe moni o meafaitino. O vaega e aofia ai:

  • graphite susceptor (u'u mea'ai)

  • Sensor o le vevela ma le vevela

  • Uafu opitika mo le mata'ituina i totonu

  • O lima roboti mo le utaina/la'ueseina otometi o le uamea

• Faiga e Pulea ai le Tuputupu Aʻe
  E aofia ai ni pulea fa'apolokalame ma se komepiuta talimalo. O nei mea e fa'amautinoa ai le mata'ituina sa'o ma le toe faia i le faagasologa atoa o le teuina.

• Mata'ituina i totonu o le nofoaga
  O meafaigaluega e pei o pyrometers ma reflectometers e fuaina ai:

  • Mafiafia o le ata tifaga

  • Vevela o le fogaeleele

  • Pi'o o le eleele
    E mafai ai ona faia ni manatu faaalia ma ni fetuunaiga i le taimi moni.

• Faiga Togafitiga o le Paipa Fa'asu'u
  Togafitia oloa oona e fa'aaoga ai le fa'aleagaina o le vevela po'o le fa'asolosolo fa'akemikolo e fa'amautinoa ai le saogalemu ma le tausisia o tulafono tau le siosiomaga.

Fa'atulagaga o le Ulu Ta'ele e Fa'apipi'i Tapuni (CCS):

I totonu o reactors MOCVD fa'atulagaina, o le mamanu CCS e mafai ai ona tuiina tutusa kasa e ala i nozzles fesuia'i i totonu o le fausaga o le showerhead. O lenei mea e fa'aitiitia ai tali vave ma fa'aleleia atili ai le fefiloi tutusa.

• O lemea e fa'ata'amilomilo ai le kalafie fesoasoani atili e fa'afefiloi le vaega tuaoi o kasa, fa'aleleia atili ai le tutusa o le ata tifaga i luga o le wafer.

2. Fa'aosoina o le Magnetron

O le Magnetron sputtering o se metotia fa'aletino o le vapor deposition (PVD) e fa'aaogaina lautele mo le teuina o ata manifinifi ma ufiufi, aemaise lava i mea fa'aeletoronika, optics, ma keramika.

Mataupu Faavae o le Galuega:

1. Mea Fa'atatau
   O le mea autū e teuina—uʻamea, oxide, nitride, ma isi mea faapena—ua faʻapipiʻi i luga o se cathode.

2. Potu Vacuum
   E faia le faagasologa i lalo o le masini e aveese ai le ea mai le masini e aveese ai le siama.

3. Fa'atupuina o le Plasma
   O se kasa inert, e masani lava o le argon, e fa'aionized e fausia ai le plasma.

4. Fa'aaogāina o le Fanua Maneta
   E fa'atapula'aina e le fanua maneta ia eletise e lata ane i le sini e fa'aleleia atili ai le lelei o le ionization.

5. Faiga o le Sputtering
   E osofaʻia e ions le sini, ma faʻateʻa ese ai atomu e malaga i totonu o le potu ma faʻaputu i luga o le mea e faʻapipiʻi ai.

Fa'amanuiaga o le Magnetron Sputtering:

• Fa'aputuga Ata Tifaga Tutusai vaega tetele.

• Malosiaga e Fa'aputu ai Mea Fa'aputu Faigata, e aofia ai u'amea fa'afefiloi ma seramika.

• Fa'asologa o Fa'agasologa e Mafai ona Fetuuna'imo le puleaina sa'o o le mafiafia, tu'ufa'atasiga, ma le fausaga laiti.

• Tulaga Maualuga o Ata Tifagafa'atasi ai ma le pipii malosi ma le malosi fa'amekanika.

• Feso'ota'iga Lautele o Meafaitino, mai u'amea i oxides ma nitrides.

• Fa'agaioiga o le Vevela Maualalo, talafeagai mo mea e maaleale i le vevela.

3. Fa'aputuga o le Ausa Fa'akemikolo e Fa'aleleia e le Plasma (PECVD)

E faʻaaogaina lautele le PECVD mo le faʻaputuina o ata manifinifi e pei o le silicon nitride (SiNx), silicon dioxide (SiO₂), ma le amorphous silicon.

Mataupu Faavae:

I totonu o se faiga PECVD, e fa'aofiina kasa muamua i totonu o se potu e leai se masini e fa'aogaina ai le vacuum lea eplasma fa'asao pupulae gaosia e faʻaaoga ai:

• Fa'aosofia RF

• Voltage maualuga DC

• Puna o le maikoloveve po'o le pulsed

E fa'agaoioia e le plasma ia tali atu o le kesi, ma fa'atupuina ai ni mea e tali atu e fa'aputu i luga o le mea e fai ai se ata manifinifi.

Laasaga o le Fa'aputuina:

1. Fausiaina o le Plasma
   Ona o le fa'aosofia e fanua eletise, e fa'aionize ai kasa muamua e fausia ai ni radicals ma ni ions e tali mai.

2. Tali atu ma Felauaiga
   O nei ituaiga o meaola e ui i ni tali fa'alua a'o latou agai atu i le mea e fa'apipi'i ai.

3. Tali atu i luga
   A o'o atu i le mea e fa'apipi'i i ai, latou te mitiia, tali atu, ma fausia ai se ata mafiafia. O nisi oloa e maua mai ai e fa'asa'olotoina o ni kasa.

Aogā o le PECVD:

• Tulaga tutusa leleii le tuufaatasiga ma le mafiafia o le ata tifaga.

• Pipii Malosie tusa lava pe maualalo le vevela o le fa'aputuina.

• Fuainumera Maualuga o le Fa'aputuga, ma avea ai ma mea talafeagai mo le gaosiga i le tele o alamanuia.

4. Metotia Fa'ailoaina o Ata Manifi

O le malamalama i uiga o ata manifinifi e taua tele mo le puleaina o le lelei. O auala masani e aofia ai:

(1) Fa'asalalauina o ave o le X-ray (XRD)

• Fa'amoemoegaIloilo fausaga tioata, lattice constants, ma fa'atulagaga.

• Mataupu FaavaeE faʻavae i luga o le Tulafono a Bragg, e fua ai le faʻasalalauina o ave o X i totonu o se mea tioata.

• Talosaga: Crystallography, su'esu'ega o vaega, fuaina o le fa'aletonu, ma le iloiloga o ata manifinifi.

(2) Maikolosikopi Eletise Su'esu'eina (SEM)

• Fa'amoemoegaMata'ituina le foliga ma le fausaga o le fogāeleele.

• Mataupu Faavae: Fa'aaogā se ave eletise e su'esu'e ai le fogāeleele fa'ata'ita'i. O fa'ailo ua iloa (e pei o eletise lona lua ma eletise ua fa'asalalauina i tua) e fa'aalia ai fa'amatalaga auiliili o le fogāeleele.

• TalosagaSaienisi o meafaitino, nanotech, paiolo, ma le auiliiliga o le faaletonu.

(3) Masini Fa'atekonolosi o le Malosiaga Atomika (AFM)

• Fa'amoemoega: O luga o ata i le iugafono atomika po'o le nanometa.

• Mataupu FaavaeO se su'ega ma'ai e su'esu'e le fogā'ele'ele a'o fa'atumauina pea le malosi o le fegalegaleaiga; o si'itia fa'atulagaina e fa'atupuina ai se foliga 3D.

• TalosagaSu'esu'ega o le nanostructure, fuaina o le roughness o le fogaeleele, su'esu'ega biomolecular.