செயலற்ற உருட்டப்பட்ட செப்பு படலம்: “அரிப்பு பாதுகாப்பு கேடயங்கள்” மற்றும் செயல்திறன் சமநிலையின் கலையை வடிவமைத்தல்

செயலற்ற தன்மை என்பது உருட்டப்பட்ட உற்பத்தியில் ஒரு முக்கிய செயல்முறையாகும்செப்பு படலம். இது மேற்பரப்பில் ஒரு "மூலக்கூறு-நிலை கவசமாக" செயல்படுகிறது, அரிப்பு எதிர்ப்பை மேம்படுத்துகிறது, அதே நேரத்தில் கடத்துத்திறன் மற்றும் சாலிடர்பிலிட்டி போன்ற முக்கியமான பண்புகளில் அதன் தாக்கத்தை கவனமாக சமநிலைப்படுத்துகிறது. இந்த கட்டுரை செயலற்ற வழிமுறைகள், செயல்திறன் வர்த்தக பரிமாற்றங்கள் மற்றும் பொறியியல் நடைமுறைகளுக்குப் பின்னால் உள்ள அறிவியலை ஆராய்கிறது. பயன்படுத்துகிறதுசெவன் உலோகம்உதாரணமாக, அதன் தனித்துவமான மதிப்பை உயர்நிலை மின்னணு உற்பத்தியில் ஆராய்வோம்.

1. செயலற்ற தன்மை: செப்பு படலத்திற்கு ஒரு “மூலக்கூறு-நிலை கவசம்”

1.1 செயலற்ற அடுக்கு எவ்வாறு உருவாகிறது
வேதியியல் அல்லது மின் வேதியியல் சிகிச்சைகள் மூலம், ஒரு சிறிய ஆக்சைடு அடுக்கு 10-50nm தடிமனான வடிவங்கள் மேற்பரப்பில்செப்பு படலம். முக்கியமாக Cu₂o, Cuo மற்றும் கரிம வளாகங்களால் ஆனது, இந்த அடுக்கு வழங்குகிறது:

• உடல் தடைகள்:ஆக்ஸிஜன் பரவல் குணகம் 1 × 10⁻⁻ cm²/s ஆக குறைகிறது (வெற்று தாமிரத்திற்கு 5 × 10⁻⁸ cm²/s இலிருந்து கீழே).
• மின் வேதியியல் செயலற்ற தன்மை:அரிப்பு தற்போதைய அடர்த்தி 10μA/cm² இலிருந்து 0.1μA/cm² வரை குறைகிறது.
• வேதியியல் செயலற்ற தன்மை:மேற்பரப்பு இல்லாத ஆற்றல் 72mj/m² இலிருந்து 35mj/m² ஆக குறைக்கப்படுகிறது, இது எதிர்வினை நடத்தையை அடக்குகிறது.

1.2 செயலற்ற தன்மையின் ஐந்து முக்கிய நன்மைகள்

2. செயலற்ற அடுக்குகளின் “இரட்டை முனைகள் கொண்ட வாள்”-அதை எவ்வாறு சமநிலைப்படுத்துவது

2.1 அபாயங்களை மதிப்பீடு செய்தல்

• கடத்துத்திறனில் சிறிது குறைப்பு:செயலற்ற அடுக்கு தோல் ஆழத்தை (10GHz இல்) 0.66μm முதல் 0.72μm வரை அதிகரிக்கிறது, ஆனால் 30nm இன் கீழ் தடிமன் வைத்திருப்பதன் மூலம், எதிர்ப்பு அதிகரிப்பு 5%க்கும் குறைவாக இருக்கலாம்.
• சாலிடரிங் சவால்கள்:குறைந்த மேற்பரப்பு ஆற்றல் சாலிடர் ஈரமாக்கும் கோணங்களை 15 from முதல் 25 ° வரை அதிகரிக்கிறது. செயலில் உள்ள சாலிடர் பேஸ்ட்களை (ஆர்ஏ வகை) பயன்படுத்துவது இந்த விளைவை ஈடுசெய்யும்.
• ஒட்டுதல் சிக்கல்கள்:பிசின் பிணைப்பு வலிமை 10–15%குறையக்கூடும், இது முரட்டுத்தனமான மற்றும் செயலற்ற செயல்முறைகளை இணைப்பதன் மூலம் குறைக்கப்படலாம்.

2.2செவன் உலோகம்சமநிலைப்படுத்தும் அணுகுமுறை

சாய்வு செயலற்ற தொழில்நுட்பம்:

• அடிப்படை அடுக்கு:(111) விருப்பமான நோக்குநிலையுடன் 5nm cu₂o இன் மின் வேதியியல் வளர்ச்சி.
• இடைநிலை அடுக்கு:2–3nm பென்சோட்ரியாசோல் (பி.டி.ஏ) சுய-கூடிய படம்.
• வெளிப்புற அடுக்கு:பிசின் ஒட்டுதலை மேம்படுத்த சிலேன் இணைப்பு முகவர் (APTES).

உகந்த செயல்திறன் முடிவுகள்:

3. செவன் உலோகம்செயலற்ற தொழில்நுட்பம்: பாதுகாப்பு தரங்களை மறுவரையறை செய்தல்

3.1 நான்கு அடுக்கு பாதுகாப்பு அமைப்பு

1. அல்ட்ரா-தின் ஆக்சைடு கட்டுப்பாடு:துடிப்பு அனோடைசேஷன் ± 2nm க்குள் தடிமன் மாறுபாட்டை அடைகிறது.
2. ஆர்கானிக்-கனிம கலப்பின அடுக்குகள்:அரிப்பு விகிதங்களை ஆண்டுக்கு 0.003 மிமீ ஆக குறைக்க பி.டி.ஏ மற்றும் சிலேன் இணைந்து செயல்படுகின்றன.
3. மேற்பரப்பு செயல்படுத்தும் சிகிச்சை:பிளாஸ்மா சுத்தம் (AR/O₂ வாயு கலவை) சாலிடர் ஈரமாக்கும் கோணங்களை 18 bot க்கு மீட்டெடுக்கிறது.
4. நிகழ்நேர கண்காணிப்பு:எலிப்சோமெட்ரி செயலற்ற அடுக்கு தடிமன் ± 0.5nm க்குள் உறுதி செய்கிறது.

3.2 தீவிர சுற்றுச்சூழல் சரிபார்ப்பு

• அதிக ஈரப்பதம் மற்றும் வெப்பம்:85 ° C/85% RH இல் 1,000 மணிநேரத்திற்குப் பிறகு, மேற்பரப்பு எதிர்ப்பு 3% க்கும் குறைவாக மாறுகிறது.
• வெப்ப அதிர்ச்சி:-55 ° C முதல் +125 ° C வரை 200 சுழற்சிகளுக்குப் பிறகு, செயலற்ற அடுக்கில் எந்த விரிசல்களும் தோன்றவில்லை (SEM ஆல் உறுதிப்படுத்தப்பட்டது).
• வேதியியல் எதிர்ப்பு:10% எச்.சி.எல் நீராவிக்கு எதிர்ப்பு 5 நிமிடங்களிலிருந்து 30 நிமிடங்கள் வரை அதிகரிக்கிறது.

3.3 பயன்பாடுகள் முழுவதும் பொருந்தக்கூடிய தன்மை

• 5 ஜி மில்லிமீட்டர்-அலை ஆண்டெனாக்கள்:28GHz செருகும் இழப்பு வெறும் 0.17DB/CM ஆகக் குறைக்கப்பட்டது (போட்டியாளர்களின் 0.21DB/CM உடன் ஒப்பிடும்போது).
• தானியங்கி மின்னணுவியல்:ஐஎஸ்ஓ 16750-4 உப்பு தெளிப்பு சோதனைகளை கடந்து செல்கிறது, நீட்டிக்கப்பட்ட சுழற்சிகள் 100 ஆக இருக்கும்.
• ஐசி அடி மூலக்கூறுகள்:ஏபிஎஃப் பிசினுடன் ஒட்டுதல் வலிமை 1.8n/cm ஐ அடைகிறது (தொழில் சராசரி: 1.2n/cm).

4. செயலற்ற தொழில்நுட்பத்தின் எதிர்காலம்

4.1 அணு அடுக்கு படிவு (ALD) தொழில்நுட்பம்
அலோனோ/தியோவை அடிப்படையாகக் கொண்ட நானோலமினேட் செயலற்ற படங்களை உருவாக்குதல்:

• தடிமன்:<5nm, எதிர்ப்புடன் ≤1%அதிகரிக்கும்.
• CAF (கடத்தும் அனோடிக் இழை) எதிர்ப்பு:5x முன்னேற்றம்.

4.2 சுய-குணப்படுத்தும் செயலற்ற அடுக்குகள்
மைக்ரோகாப்சுல் அரிப்பு தடுப்பான்களை இணைத்தல் (பென்சிமிடசோல் வழித்தோன்றல்கள்):

• சுய-குணப்படுத்தும் திறன்:கீறல்களுக்குப் பிறகு 24 மணி நேரத்திற்குள் 90% க்கு மேல்.
• சேவை வாழ்க்கை:20 ஆண்டுகள் வரை நீட்டிக்கப்பட்டது (நிலையான 10–15 ஆண்டுகளுடன் ஒப்பிடும்போது).

முடிவு:
செயலற்ற சிகிச்சை பாதுகாப்புக்கும் செயல்பாட்டிற்கும் இடையில் ஒரு சுத்திகரிக்கப்பட்ட சமநிலையை அடைகிறதுசெப்பு படலம். புதுமை மூலம்,செவன் உலோகம்செயலற்ற தன்மையைக் குறைத்து, தயாரிப்பு நம்பகத்தன்மையை அதிகரிக்கும் “கண்ணுக்கு தெரியாத கவசமாக” மாற்றுகிறது. எலக்ட்ரானிக்ஸ் தொழில் அதிக அடர்த்தி மற்றும் நம்பகத்தன்மையை நோக்கி நகரும்போது, ​​துல்லியமான மற்றும் கட்டுப்படுத்தப்பட்ட செயலற்ற தன்மை செப்பு படலம் உற்பத்தியின் ஒரு மூலக்கல்லாக மாறியுள்ளது.