Is e tasgadh film tana a bhith a’ còmhdach còmhdach film air prìomh stuth substrate an semiconductor. Faodar am film seo a dhèanamh de dhiofar stuthan, leithid insaladh silicon dà-ogsaid todhar, polysilicon semiconductor, copar meatailt, msaa. Canar uidheamachd tasgaidh film tana ris an uidheamachd a thathas a’ cleachdadh airson còmhdach.
Bho shealladh a 'phròiseas saothrachaidh chip semiconductor, tha e suidhichte anns a' phròiseas aghaidh.
Faodar am pròiseas ullachaidh film tana a roinn ann an dà roinn a rèir an dòigh cruthachaidh film aige: tasgadh bhalbhaichean corporra (PVD) agus tasgadh bhalbhaichean ceimigeach(CVD), am measg sin tha uidheamachd pròiseas CVD a’ toirt cunntas air cuibhreann nas àirde.
Tha tasgadh bhalbhaichean corporra (PVD) a’ toirt iomradh air vaporization uachdar an stòr stuthan agus tasgadh air uachdar an t-substrate tro ghas / plasma le cuideam ìosal, a ’toirt a-steach falmhachadh, sputtering, giùlan ian, msaa;
tasgadh bhalbhaichean ceimigeach (CVD) a’ toirt iomradh air a’ phròiseas airson film cruaidh a thasgadh air uachdar an wafer sileacain tro ath-bhualadh ceimigeach de mheasgachadh gas. A rèir an t-suidheachaidh freagairt (cuideam, ro-ruithear), tha e air a roinn ann an cuideam àileCVD(APCVD), cuideam ìosalCVD(LPCVD), CVD leasaichte plasma (PECVD), CVD plasma dùmhlachd àrd (HDPCVD) agus tasgadh còmhdach atamach (ALD).
LPCVD: Tha comas còmhdach ceum nas fheàrr aig LPCVD, deagh sgrìobhadh agus smachd structair, ìre tasgaidh àrd agus toradh, agus lughdaichidh e gu mòr stòr truailleadh mìrean. Tha e glè chudromach a bhith an urra ri uidheamachd teasachaidh mar stòr teas gus an ath-bhualadh a chumail suas, smachd teothachd agus cuideam gas. Air a chleachdadh gu farsaing ann an saothrachadh Poly layer de cheallan TopCon.
PECVD: Tha PECVD an urra ris a’ phlasma a thèid a chruthachadh le inntrigeadh tricead rèidio gus teòthachd ìosal (nas lugha na 450 ceum) den phròiseas tasgaidh film tana a choileanadh. Is e tasgadh teòthachd ìosal am prìomh bhuannachd a th’ aige, agus mar sin a’ sàbhaladh lùth, a’ lughdachadh chosgaisean, a’ meudachadh comas cinneasachaidh, agus a’ lughdachadh lughdachadh fad-beatha luchd-giùlan beag-chuid ann an wafers silicon air adhbhrachadh le teòthachd àrd. Faodar a chuir an sàs ann am pròiseasan diofar cheallan leithid PERC, TOPCON, agus HJT.
ALD: Faodar deagh èideadh film, dùmhail agus às aonais tuill, feartan còmhdach ceum math, a dhèanamh aig teòthachd ìosal (teòthachd an t-seòmair-400 ℃), is urrainn dhaibh smachd a chumail air tiugh film gu sìmplidh agus gu ceart, a tha iomchaidh gu farsaing airson fo-stratan de dhiofar chumaidhean, agus chan fheum e smachd a chumail air co-ionnanachd sruth an reactant. Ach is e an ana-cothrom gu bheil astar cruthachadh film slaodach. A leithid an còmhdach sgaoileadh solais sinc sulfide (ZnS) a thathas a’ cleachdadh gus insuladairean nanostructured (Al2O3 / TiO2) a thoirt gu buil agus taisbeanaidhean electroluminescent film tana (TFEL).
Tha tasgadh còmhdach atamach (ALD) na phròiseas còmhdach falamh a bhios a’ dèanamh film tana air uachdar còmhdach substrate le còmhdach ann an cruth aon ìre atamach. Cho tràth ri 1974, leasaich fiosaig stuthan Fionnlannach Tuomo Suntola an teicneòlas seo agus choisinn e Duais Teicneòlas Mìle Bliadhna 1 millean euro. Chaidh teicneòlas ALD a chleachdadh an toiseach airson taisbeanaidhean electroluminescent pannal còmhnard, ach cha deach a chleachdadh gu farsaing. Cha b’ ann gu toiseach an 21mh linn a thòisich an gnìomhachas semiconductor air gabhail ri teicneòlas ALD. Le bhith a’ saothrachadh stuthan ultra-tana àrd-dielectric an àite sileacon ogsaid traidiseanta, dh’ fhuasgail e gu soirbheachail an duilgheadas aoidionachd a dh’ adhbhraich lùghdachadh leud loidhne transistors buaidh achaidh, a’ brosnachadh Lagh Moore gus tuilleadh leasachaidh a dhèanamh a dh’ ionnsaigh leudan loidhne nas lugha. Thuirt an Dr Tuomo Suntola aon uair gum faod ALD dùmhlachd amalachaidh cho-phàirtean àrdachadh gu mòr.
Tha dàta poblach a’ sealltainn gun deach teicneòlas ALD a chruthachadh leis an Dr Tuomo Suntola à PICOSUN san Fhionnlainn ann an 1974 agus gun deach a ghnìomhachasachadh thall thairis, leithid am film àrd dielectric anns a’ chip nanometer 45/32 a chaidh a leasachadh le Intel. Ann an Sìona, thug mo dhùthaich a-steach teicneòlas ALD còrr is 30 bliadhna nas fhaide na dùthchannan cèin. Anns an Dàmhair 2010, chùm PICOSUN ann am Fionnlainn agus Oilthigh Fudan a’ chiad choinneamh iomlaid acadaimigeach dachaigheil ALD, a’ toirt a-steach teicneòlas ALD gu Sìona airson a’ chiad uair.
An coimeas ri tasgadh bhalbhaichean ceimigeach traidiseanta (CVD).
—Stòr dàta: Àrd-ùrlar giullachd meanbh-nano aig Oilthigh Tsinghua —
Anns an àm às deidh Moore, chaidh iom-fhillteachd agus meud pròiseas saothrachadh wafer a leasachadh gu mòr. A’ gabhail sgoltagan loidsig mar eisimpleir, leis an àrdachadh anns an àireamh de loidhnichean toraidh le pròiseasan fo 45nm, gu sònraichte na loidhnichean toraidh le pròiseasan 28nm agus gu h-ìosal, tha na riatanasan airson tiugh còmhdach agus smachd mionaideachd nas àirde. Às deidh teicneòlas ioma-nochdaidh a thoirt a-steach, tha an àireamh de cheumannan pròiseas ALD agus uidheamachd a tha a dhìth air a dhol suas gu mòr; ann an raon chips cuimhne, tha am pròiseas saothrachaidh prìomh-shruthach air a thighinn air adhart bho structar 2D NAND gu 3D NAND, tha an àireamh de shreathan a-staigh air leantainn air adhart a’ dol am meud, agus mean air mhean tha na pàirtean air structaran àrd-dùmhlachd, co-mheas àrd taobh a thaisbeanadh, agus an àite cudromach. de ALD air tòiseachadh a’ nochdadh. Bho shealladh leasachadh semiconductors san àm ri teachd, bidh àite nas cudromaiche aig teicneòlas ALD anns an àm às deidh Moore.
Mar eisimpleir, is e ALD an aon theicneòlas tasgaidh as urrainn coinneachadh ri riatanasan còmhdach agus coileanadh film de structaran iom-fhillte 3D cruachan (leithid 3D-NAND). Chithear seo gu soilleir anns an fhigear gu h-ìosal. Chan eil am film a chaidh a thasgadh ann an CVD A (gorm) a 'còmhdach gu tur pàirt ìseal an structair; eadhon ged a thèid cuid de dh’ atharrachaidhean pròiseas a dhèanamh air CVD (CVD B) gus còmhdach a choileanadh, tha coileanadh film agus co-dhèanamh ceimigeach na sgìre ìosal gu math bochd (sgìre geal san fhigear); an coimeas ri sin, tha cleachdadh teicneòlas ALD a’ nochdadh còmhdach film iomlan, agus tha feartan film àrd-inbhe agus èideadh air an coileanadh anns gach raon den structar.
—-Dealbh Buannachdan teicneòlas ALD an taca ri CVD (Stòr: ASM) --
Ged a tha CVD fhathast a’ gabhail a’ chuibhreann as motha den mhargaidh sa gheàrr-ùine, tha ALD air a thighinn gu bhith mar aon de na pàirtean as luaithe a tha a’ fàs ann am margaidh uidheamachd wafer fab. Anns a’ mhargaidh ALD seo le comas fàis mòr agus prìomh àite ann an saothrachadh chip, tha ASM na phrìomh chompanaidh ann an raon uidheamachd ALD.
Ùine puist: Jun-12-2024