ترسيب السيليكون هو عملية يتم فيها تطبيق طبقات رقيقة من السيليكون على ركائز مثل السيليكون أو الزجاج.
ويتم ذلك من خلال طرق فيزيائية أو كيميائية.
والتقنيات الرئيسية المستخدمة هي الترسيب الفيزيائي للبخار (PVD) والترسيب الكيميائي للبخار (CVD).
يمكن أن تتراوح سماكة هذه الطبقات من بضعة نانومترات إلى عدة ميكرومترات.
ما هي عملية ترسيب السيليكون؟ شرح 7 خطوات رئيسية
1. الترسيب الكيميائي للبخار الكيميائي (CVD) لترسيب السيليكون
CVD هي طريقة مستخدمة على نطاق واسع لترسيب طبقات السيليكون.
وهي تتضمن الانحلال الحراري أو التحلل الحراري للسيليكون (SiH4).
وينتج عن ذلك ترسيب السيليكون الصلب على الركيزة مع الهيدروجين كغاز عادم.
وتُجرى العملية عادةً في فرن ترسيب بخار كيميائي منخفض الضغط (LPCVD) ذي الجدار الساخن.
وغالبًا ما يخفف المهندسون السيلان بغاز ناقل للهيدروجين لقمع تحلل الطور الغازي للسيلان.
وهذا يساعد على منع تخشين الفيلم بسبب سقوط جزيئات السيليكون على الفيلم المتنامي.
2. ترسيب البولي سيليكون
يتم تشكيل البولي سيليكون من خلال هذه العملية.
وله مقاومة أعلى من السيليكون البلوري الأحادي عند نفس مستوى التخدير.
وترجع المقاومة العالية إلى انفصال المنشطات على طول حدود الحبيبات.
وهذا يقلل من عدد ذرات المنشطات داخل الحبيبات.
كما تقلل العيوب في هذه الحدود أيضًا من حركة الناقل.
تحتوي حدود الحبيبات على العديد من الروابط المتدلية التي يمكن أن تحبس الناقلات الحرة.
3. التفاعلات البديلة لترسيب نيتريد السيليكون (SiNH)
في البلازما، يمكن ترسيب نيتريد السيليكون باستخدام تفاعلين يتضمنان السيلان (SiH4) والنيتروجين (N2) أو الأمونيا (NH3).
تتميز هذه الأغشية بإجهاد شد أقل ولكنها تُظهر خصائص كهربائية أضعف من حيث المقاومة وقوة العزل الكهربائي.
4. ترسيب المعادن في CVD
تُستخدم CVD أيضًا لترسيب المعادن مثل التنجستن والألومنيوم والنحاس.
وتُعد هذه المعادن ضرورية لتكوين ملامسات ومقابس موصلة في أجهزة أشباه الموصلات.
ويمكن تحقيق ترسيب التنغستن، على سبيل المثال، باستخدام سادس فلوريد التنغستن (WF6) من خلال تفاعلات مختلفة.
ويتم أيضًا ترسيب معادن أخرى مثل الموليبدينوم والتنتالوم والتيتانيوم والنيكل باستخدام التفريغ القابل للتحويل باستخدام السيرة الذاتية.
وغالبًا ما تشكل هذه المعادن سيليكيدات مفيدة عند ترسيبها على السيليكون.
5. ترسيب ثاني أكسيد السيليكون
يتم ترسيب ثاني أكسيد السيليكون باستخدام مزيج من غازات سلائف السيليكون مثل ثنائي كلورو السيليكون أو السيلان وسلائف الأكسجين مثل الأكسجين وأكسيد النيتروز.
تحدث هذه العملية عند ضغوط منخفضة.
وهي ضرورية لإعداد كيمياء السطح وضمان نقاء الطبقة المترسبة.
6. العملية الشاملة والاعتبارات
تبدأ عملية التفريغ القابل للذوبان CVD بركيزة ثاني أكسيد السيليكون التي تم ترسيبها على غشاء مدعوم بالفولاذ المقاوم للصدأ.
تتضمن العملية التجفيف الحراري لإزالة شوائب الأكسجين.
التسخين إلى درجات حرارة عالية ضروري لإعداد السطح.
يعد التحكم في درجة حرارة الركيزة أمرًا بالغ الأهمية ليس فقط أثناء الترسيب ولكن أيضًا أثناء التبريد.
يمكن أن يستغرق التبريد من 20 إلى 30 دقيقة اعتمادًا على مادة الركيزة.
وتُفضّل هذه الطريقة لقابليتها للتكرار وقدرتها على إنتاج أغشية رقيقة عالية الجودة.
7. اكتشف الدقة والابتكار
اكتشف الدقة والابتكار الذي يدعم عمليات أشباه الموصلات الخاصة بك مع KINTEK SOLUTION.
سواء أكنت تعمل على تحسين ترسيب السيليكون باستخدام تقنية CVD أو تسعى إلى تطبيقات المعادن والأكسيد من المستوى التالي، فإن موادنا المتقدمة ومعداتنا المتخصصة مصممة للارتقاء بأبحاثك وإنتاجك.
أطلق العنان لإمكانات الأغشية الرقيقة مع KINTEK SOLUTION، شريكك الموثوق في حلول ترسيب الأغشية الرقيقة.
مواصلة الاستكشاف، استشر خبرائنا
هل أنت مستعد للارتقاء بمختبرك إلى آفاق جديدة من الكفاءة والجودة؟
ابدأ طريقك نحو التميز اليوم!
اتصل بنا الآن لمزيد من المعلومات عن معدات وحلول مختبراتنا المتقدمة.
