বাষ্পীভবন এবং sputtering উভয় অন্তর্গতশারীরিক বাষ্প জমা (PVD). উভয়ই উৎস উপাদান থেকে নমুনার পৃষ্ঠে ধাতু স্থানান্তর করে। যাইহোক, "একটি আবরণ তৈরি করতে সক্ষম হওয়া" এর অর্থ এই নয় যে ফলাফলগুলি অভিন্ন।
তিনটি মূল প্রশ্নের সম্বোধন করে পার্থক্যগুলি পরীক্ষা করা যেতে পারে: কীভাবে উপাদানগুলি উত্স ছেড়ে যায়? ভ্যাকুয়াম চেম্বার জুড়ে কণাগুলি কীভাবে ভ্রমণ করে? ভূপৃষ্ঠে পৌঁছানোর পর তাদের শক্তি ও দিকনির্দেশক তথ্য কতটুকু ধরে রাখা হয়?
01｜তাড়াহুড়ো করবেন না মেধা ও ক্ষতির তুলনা করতে - প্রথমে বুঝুন কিভাবে ধাতু উৎপন্ন হয়
তাপীয় বাষ্পীভবন যথেষ্ট পরিমাণে বাষ্পের চাপ তৈরি না হওয়া পর্যন্ত উত্স উপাদানকে উত্তপ্ত করার জন্য প্রতিরোধমূলকভাবে উত্তপ্ত বোট, ফিলামেন্ট বা ক্রুসিবলের উপর নির্ভর করে।
ইলেক্ট্রন-বীম বাষ্পীভবন উৎস উপাদানের স্থানীয় অঞ্চলগুলিতে শক্তিকে কেন্দ্রীভূত করতে একটি ফোকাসড ইলেক্ট্রন রশ্মি ব্যবহার করে, এটি এমন উপকরণগুলির জন্য উপযুক্ত করে যার জন্য অনেক বেশি উত্স তাপমাত্রা প্রয়োজন।
যদিও তাদের গরম করার পদ্ধতি ভিন্ন, পরবর্তী মৌলিক প্রক্রিয়া একই রকম: উৎস উপাদান গ্যাস পর্যায়ে স্থানান্তরিত হয়, নিম্নচাপের চেম্বারের মধ্য দিয়ে শীতল নমুনা পৃষ্ঠের দিকে ভ্রমণ করে, যেখানে এটি শোষণ করে, নিউক্লিয়েট করে এবং ধীরে ধীরে একটি পাতলা ফিল্ম স্তরে একত্রিত হয়।
Magnetron sputtering লক্ষ্য উপাদান "ফুঁড়া" না. কর্মক্ষম গ্যাস প্লাজমা গঠনে উত্তেজিত হয়। আয়নগুলি লক্ষ্য পৃষ্ঠের কাছাকাছি শক্তি অর্জন করে এবং লক্ষ্যবস্তুতে বোমাবর্ষণ করে। সংঘর্ষের ক্যাসকেডগুলি পৃষ্ঠ থেকে লক্ষ্য পরমাণুগুলিকে ছিটকে দেয়। নির্গত কণাগুলি তখন কার্যকারী গ্যাসের মধ্য দিয়ে ভ্রমণ করে এবং নমুনায় পৌঁছায়। চৌম্বক ক্ষেত্রের প্রাথমিক কাজ হল লক্ষ্য পৃষ্ঠের কাছাকাছি ইলেক্ট্রনগুলিকে আরও কার্যকরভাবে সীমাবদ্ধ করা, আয়নকরণ এবং স্রাব দক্ষতা বৃদ্ধি করে।
নমুনায় জমাকৃত প্রকৃত ফ্লাক্স এখনও লক্ষ্য জ্যামিতি, চৌম্বক-ক্ষেত্র বিতরণ, কাজের চাপ, লক্ষ্য-থেকে-সাবস্ট্রেট দূরত্ব, ফিক্সচারের অবস্থান এবং নমুনা গতি মোড দ্বারা প্রভাবিত হয়।
02｜দিকনির্দেশ একটি ডিভাইসের নির্দিষ্টকরণ নয়, কিন্তু কণা পরিবহনের একটি পরিণতি
প্রচলিত উচ্চ-শূন্য বাষ্পীভবনে, উৎস এবং নমুনার মধ্যে গ্যাস-ফেজের সংঘর্ষ বিরল। কণা প্রায় সরলরেখায় ভ্রমণ করে। উত্সের মুখোমুখি নমুনার পৃষ্ঠগুলি সহজেই কণা প্রবাহ গ্রহণ করে, যেখানে পদক্ষেপ বা ফটোরেসিস্ট সাইডওয়াল দ্বারা ছায়াযুক্ত এলাকাগুলি ছায়াময় প্রভাব অনুভব করতে পারে। এটি সুপরিচিত "দৃষ্টির রেখা"।
যাইহোক, দিকনির্দেশনা শুধুমাত্র "বাষ্পীভবন" শব্দ দ্বারা নির্ধারিত হয় না। উৎসের মাত্রা, উৎস থেকে নমুনা দূরত্ব, নমুনা কাত কোণ, ফিক্সচার শ্যাডোয়িং এবং ঘূর্ণন মোড সবই আগত কণার ঘটনা কোণকে পরিবর্তন করে। কাত সাবস্ট্রেট প্লেসমেন্ট বা গ্রহের গতির সাথে, একই বাষ্পীভবন ব্যবস্থা নির্দিষ্ট বৈশিষ্ট্যগুলির জন্য পার্শ্ব-প্রাচীর কভারেজকে সক্রিয়ভাবে উন্নত করতে পারে।
স্পুটারিং এর জন্য একটি নির্দিষ্ট কর্মক্ষম-গ্যাস পরিবেশের মধ্যে স্থায়ী বৈদ্যুতিক নিঃসরণ প্রয়োজন। লক্ষ্য পরমাণুগুলি লক্ষ্য পৃষ্ঠ ছেড়ে চলে যাওয়ার পরে, তারা গ্যাস পরমাণুর সাথে সংঘর্ষে লিপ্ত হতে পারে এবং তাদের গতিপথ পুনরায় বিতরণ করতে পারে। অধিকন্তু, লক্ষ্য নিজেই একটি আদর্শ বিন্দু উৎস নয়। ফলস্বরূপ, প্রচলিত স্পুটারিং সাধারণত স্ট্যান্ডার্ড বাষ্পীভবনের তুলনায় নমুনায় ঘটনা কণাগুলির একটি বিস্তৃত কৌণিক বিতরণ সরবরাহ করে। যাইহোক, "স্পটারিং এর কোন দিকনির্দেশনা নেই" এই বিবৃতিটি সমানভাবে ভুল। কাজের চাপ কমানো বা বাড়ানো, লক্ষ্য-থেকে-সাবস্ট্রেট দূরত্ব সামঞ্জস্য করা, সংমিশ্রণকারী কাঠামো নিয়োগ করা, এবং নমুনাটি পুনরায় স্থাপন করা সমস্ত সংঘর্ষের ফ্রিকোয়েন্সি এবং ঘটনা-কোণ বন্টন পরিবর্তন করে। উচ্চ চাপ কণার কৌণিক বিস্তারকে প্রশস্ত করতে পারে এবং আগত কণাগুলিকে আরও শক্তি হারাতে পারে।
03
ত্রিমাত্রিক কাঠামোর মুখোমুখি হওয়ার সময় দিকনির্দেশনার পার্থক্যগুলি প্রসারিত হয়। লিফট-অফের মৌলিক নীতি হল ফটোরেসিস্ট স্তরে প্রথমে প্যাটার্ন ওপেনিং করা, পুরো সাবস্ট্রেটের উপর ফিল্ম জমা করা, এবং তারপরে ফটোরেসিস্টকে দ্রবীভূত করে ফিল্মটিকে একসঙ্গে রেজিস্টের উপরে সরিয়ে ফেলা।
সফল উত্তোলন-অফের জন্য, খোলার অভ্যন্তরে সাবস্ট্রেটের টার্গেট ফিল্মটি সাইডওয়াল বরাবর প্রতিরোধের উপরে ফিল্মের সাথে একটি অবিচ্ছিন্ন সংযোগ তৈরি করা উচিত নয়। দৃঢ় লাইন-অফ-দৃষ্টির দিকনির্দেশনা সহ বাষ্পীভবন প্রতিরোধের পার্শ্বওয়ালের কাছাকাছি একটি পুরুত্ব বিরতি তৈরি করে।
04｜সাবস্ট্রেটের অভিজ্ঞতাগুলি "সহজভাবে একটি ধাতব স্তর দিয়ে প্রলিপ্ত হচ্ছে"
বাষ্পীভবনকে প্রায়শই ঢিলেঢালাভাবে "মৃদু" হিসাবে বর্ণনা করা হয়, যেখানে স্পুটারিংকে "শক্তিশালী বোমাবাজি" হিসাবে গণ্য করা হয়।
উভয় উপলব্ধিরই বাস্তব ভিত্তি রয়েছে, তবুও কোনটিই সরঞ্জাম এবং প্রক্রিয়ার অবস্থার থেকে স্বাধীন নয়।
বাষ্পীভবনের সময়, নমুনাটি এখনও তাপ বিকিরণ, তাপ-উৎস এক্সপোজার এবং জমার সময়কালের কারণে তাপমাত্রা বৃদ্ধি অনুভব করতে পারে।
ইলেকট্রন-বিম সিস্টেমের জন্য, ইলেকট্রন, এক্স-রে, উৎস-বস্তুর স্প্ল্যাশিং এবং কণার মতো অতিরিক্ত কারণগুলিও অবশ্যই বিবেচনায় নেওয়া উচিত।
পলিমার, ফটোরেসিস্ট, নিম্ন-গলনা-বিন্দু স্তর বা বিকিরণ-সংবেদনশীল ডিভাইসগুলিকে শুধুমাত্র প্রক্রিয়ার নামের উপর ভিত্তি করে নিরাপদ বলে গণ্য করা উচিত নয়। স্পটারিং পরিবেশে, লক্ষ্য পরমাণু ছাড়াও আয়ন, ইলেকট্রন, প্রতিফলিত নিরপেক্ষ এবং অমেধ্যের প্রবাহও থাকতে পারে। সাবস্ট্রেট বায়াস, প্লাজমা অবস্থান এবং কাজের চাপ নমুনায় প্রদত্ত প্রকৃত শক্তি ইনপুটকে পরিবর্তন করে। মাঝারি শক্তি পৃষ্ঠের স্থানান্তর এবং আন্তঃমুখী বন্ধনকে উন্নীত করতে পারে, যেখানে অতিরিক্ত শক্তি তাপমাত্রা বৃদ্ধি, পৃষ্ঠের পরিবর্তন, পুনঃস্পটারিং বা সংবেদনশীল স্তরগুলির ক্ষতি হতে পারে।
অতএব, নমুনা সহনশীলতা নিয়ে আলোচনা করার সময়, একজনকে কেবল "তাপমাত্রা বেশি কিনা" জিজ্ঞাসা করা উচিত নয়। নমুনা পৃষ্ঠটি কী নিয়ে গঠিত, পাতলা অক্সাইড স্তর বা দ্বি-মাত্রিক পদার্থগুলি নীচে রয়েছে কিনা, ফটোরসিস্ট এখনও উপস্থিত আছে কিনা, ডিভাইস তৈরি সম্পূর্ণ হয়েছে কিনা এবং প্রক্রিয়া-পরবর্তী অ্যানিলিং বা পরিষ্কার করা অনুমোদিত কিনা তাও বিবেচনা করা প্রয়োজন৷
05｜কেন "স্পটারড ফিল্মগুলি ঘন হয়" শুধুমাত্র একটি প্রারম্ভিক-বিন্দু বিবৃতি
একটি পাতলা ফিল্ম ধাতু একটি কঠিন ব্লক হিসাবে নিচে নামা. পরিবর্তে, আগত কণাগুলো প্রথমে শোষণ করে এবং নিউক্লিয়েট করে দ্বীপ গঠন করে। এই দ্বীপগুলি তারপর বৃদ্ধি পায় এবং একত্রিত হয়, অবশেষে একটি অবিচ্ছিন্ন চলচ্চিত্রে বিকশিত হয়। আগত কণার শক্তি, স্তরের তাপমাত্রা, জমার হার, ঘটনা কোণ, পৃষ্ঠের পরিচ্ছন্নতা এবং অবশিষ্ট গ্যাস সবই কণার পৃষ্ঠের গতিশীলতাকে নিয়ন্ত্রণ করে এবং শস্যের আকার, ছিদ্রতা, রুক্ষতা, টেক্সচার এবং অবশিষ্ট চাপ পরিবর্তন করে। এনার্জেটিক স্পুটারড কণা এবং সংশ্লিষ্ট শক্তি প্রবাহ সাধারণত উন্নত পৃষ্ঠের গতিশীলতা এবং তুলনামূলকভাবে ঘন ছায়াছবির প্রত্যাশার দিকে পরিচালিত করে।
তবুও, ছিদ্রযুক্ত ফিল্মগুলি উচ্চ কাজের চাপ, উল্লেখযোগ্য সংঘর্ষের শক্তি হ্রাস, প্রতিকূল ঘটনা কোণ, বা অপর্যাপ্ত পৃষ্ঠের অবস্থার অধীনে ছিদ্রযুক্ত স্তম্ভকার কাঠামো, যথেষ্ট চাপ বা উচ্চ রুক্ষতা বিকাশ করতে পারে। বাষ্পীভূত ফিল্মগুলিও সহজাতভাবে ছিদ্রযুক্ত নয়। সাবস্ট্রেট তাপমাত্রা, জমার হার, পৃষ্ঠের চিকিত্সা এবং সহায়ক শক্তি ইনপুটগুলির পরিবর্তন একইভাবে নিউক্লিয়েশন এবং বৃদ্ধির আচরণকে পরিবর্তন করবে।
উচ্চতর ফিল্ম ঘনত্ব স্বয়ংক্রিয়ভাবে ভাল-পারফর্মিং ডিভাইসে অনুবাদ করে না। ধাতব ইলেক্ট্রোডগুলি যোগাযোগ প্রতিরোধের এবং প্রান্তের অখণ্ডতার উপর উচ্চ অগ্রাধিকার দিতে পারে; অপটিক্যাল স্ট্রাকচার রুক্ষতা এবং অপটিক্যাল ধ্রুবকের উপর বেশি ফোকাস করতে পারে; স্থগিত কাঠামো চাপের জন্য অত্যন্ত সংবেদনশীল; ডিফিউশন-বাধা স্তরগুলি ধারাবাহিকতা এবং ত্রুটিযুক্ত পথের প্রতি গভীর মনোযোগ দেয়। "ঘন" নিছক একটি বস্তুগত বর্ণনা। শেষ পর্যন্ত, থিন-ফিল্ম অ্যাপ্লিকেশনের কার্যকরী প্রয়োজনীয়তার বিরুদ্ধে কর্মক্ষমতা মূল্যায়ন করা আবশ্যক।
সারাংশ
বাষ্পীভবন এবং স্পুটারিং উভয়ই ধাতু জমা করতে পারে, তবুও তারা বিনিময়যোগ্য পুশ-বোতাম বিকল্প নয়। বাষ্পীভবন গরম করার মাধ্যমে গ্যাস পর্যায়ে পদার্থকে বাষ্পীভূত করে এবং সাধারণ অবস্থার অধীনে দৃঢ় লাইন-অফ-দৃষ্টির দিকনির্দেশনা প্রদর্শন করে। স্পুটারিং আয়ন বোমাবর্ষণের মাধ্যমে লক্ষ্য পরমাণুকে মুক্ত করে; কর্মক্ষম গ্যাস এবং সরঞ্জামের জ্যামিতির মধ্যে সংঘর্ষগুলি সাধারণত আগমনের কোণগুলির একটি বিস্তৃত পরিসর প্রদান করে।
"বাষ্পীভবন ভাল" বা "স্পটারিং ভাল" এর মতো দাবিগুলি অকাল। একটি উপযুক্ত প্রক্রিয়া রুট ব্যাখ্যা করা উচিত যে কীভাবে কণাগুলি বৈশিষ্ট্যগুলিতে পৌঁছায়, ন্যূনতম ফিল্ম বেধের জন্য কোন অবস্থানটি পরিদর্শন করা হবে, কী ধরণের ব্যর্থতা অনুমান করা যায় এবং পাতলা-ফিল্ম স্তরটি সত্যই তার অভিপ্রেত ফাংশনটি পূরণ করেছে কিনা তা বিচার করার জন্য কোন চূড়ান্ত মানদণ্ড ব্যবহার করা হবে।
