ស្រទាប់នៃខ្សែភាពយន្តស្តើងគឺដើម្បីស្រោបស្រទាប់នៃខ្សែភាពយន្តនៅលើសម្ភារៈស្រទាប់ខាងក្រោមសំខាន់នៃ semiconductor ។ ខ្សែភាពយន្តនេះអាចត្រូវបានផលិតចេញពីវត្ថុធាតុផ្សេងៗដូចជា សមាសធាតុអ៊ីសូឡង់ស៊ីលីកុនឌីអុកស៊ីត ប៉ូលីស៊ីលីកុន semiconductor ទង់ដែងដែក។ល។ ឧបករណ៍ដែលប្រើសម្រាប់ស្រោបត្រូវបានគេហៅថាឧបករណ៍ដាក់ខ្សែភាពយន្តស្តើង។
តាមទស្សនៈនៃដំណើរការផលិតបន្ទះឈីប semiconductor វាស្ថិតនៅក្នុងដំណើរការខាងមុខ។
ដំណើរការនៃការរៀបចំខ្សែភាពយន្តស្តើងអាចបែងចែកជាពីរប្រភេទតាមវិធីបង្កើតខ្សែភាពយន្តរបស់វា៖ ការបញ្ចេញចំហាយរាងកាយ (PVD) និងការបញ្ចេញចំហាយគីមី។(CVD)ក្នុងចំណោមឧបករណ៍ដំណើរការ CVD មានសមាមាត្រខ្ពស់ជាង។
ការបញ្ចេញចំហាយរូបវិទ្យា (PVD) សំដៅលើការបំភាយចំហាយនៃផ្ទៃនៃប្រភពសម្ភារៈ និងការទម្លាក់នៅលើផ្ទៃនៃស្រទាប់ខាងក្រោមតាមរយៈឧស្ម័ន/ប្លាស្មាដែលមានសម្ពាធទាប រួមទាំងការហួត ការបញ្ចេញទឹករំអិល ធ្នឹមអ៊ីយ៉ុង។ល។
ការបញ្ចេញចំហាយគីមី (CVD) សំដៅលើដំណើរការនៃការដាក់ខ្សែភាពយន្តរឹងមួយនៅលើផ្ទៃនៃស៊ីលីកុន wafer តាមរយៈប្រតិកម្មគីមីនៃល្បាយឧស្ម័ន។ យោងទៅតាមលក្ខខណ្ឌប្រតិកម្ម (សម្ពាធ, មុនគេ) វាត្រូវបានបែងចែកទៅជាសម្ពាធបរិយាកាសCVD(APCVD) សម្ពាធទាបCVD(LPCVD) ប្លាស្មាធ្វើឱ្យប្រសើរឡើង CVD (PECVD) ដង់ស៊ីតេខ្ពស់ប្លាស្មា CVD (HDPCVD) និងការទម្លាក់ស្រទាប់អាតូមិក (ALD) ។
LPCVD: LPCVD មានសមត្ថភាពគ្របដណ្តប់ជំហានប្រសើរជាងមុន សមាសភាព និងការគ្រប់គ្រងរចនាសម្ព័ន្ធល្អ អត្រានៃការដាក់ប្រាក់ និងទិន្នផលខ្ពស់ និងកាត់បន្ថយប្រភពនៃការបំពុលភាគល្អិតយ៉ាងច្រើន។ ការពឹងផ្អែកលើឧបករណ៍កំដៅជាប្រភពកំដៅដើម្បីរក្សាប្រតិកម្ម ការគ្រប់គ្រងសីតុណ្ហភាព និងសម្ពាធឧស្ម័នមានសារៈសំខាន់ណាស់។ ត្រូវបានគេប្រើយ៉ាងទូលំទូលាយនៅក្នុងការផលិតស្រទាប់ Poly នៃកោសិកា TopCon ។
PECVD: PECVD ពឹងផ្អែកលើប្លាស្មាដែលបង្កើតដោយប្រេកង់វិទ្យុដើម្បីសម្រេចបាននូវសីតុណ្ហភាពទាប (តិចជាង 450 ដឺក្រេ) នៃដំណើរការដាក់ស្រទាប់ស្តើង។ ការទម្លាក់សីតុណ្ហភាពទាបគឺជាអត្ថប្រយោជន៍ចម្បងរបស់វា ដោយហេតុនេះការសន្សំថាមពល កាត់បន្ថយការចំណាយ បង្កើនសមត្ថភាពផលិត និងកាត់បន្ថយការពុកផុយពេញមួយជីវិតរបស់អ្នកដឹកជញ្ជូនជនជាតិភាគតិចនៅក្នុង wafers ស៊ីលីកូនដែលបណ្តាលមកពីសីតុណ្ហភាពខ្ពស់។ វាអាចត្រូវបានអនុវត្តទៅដំណើរការនៃកោសិកាផ្សេងៗដូចជា PERC, TOPCON និង HJT ។
ALD: ឯកសណ្ឋាននៃខ្សែភាពយន្តល្អ ក្រាស់ និងគ្មានរន្ធ លក្ខណៈនៃការគ្របដណ្តប់ជំហានល្អ អាចត្រូវបានអនុវត្តនៅសីតុណ្ហភាពទាប (សីតុណ្ហភាពបន្ទប់ -400 ℃) អាចគ្រប់គ្រងកម្រាស់ខ្សែភាពយន្តបានយ៉ាងសាមញ្ញ និងត្រឹមត្រូវ អាចប្រើបានយ៉ាងទូលំទូលាយចំពោះស្រទាប់ខាងក្រោមនៃរាងផ្សេងៗ និង មិនចាំបាច់គ្រប់គ្រងឯកសណ្ឋាននៃលំហូរប្រតិកម្មទេ។ ប៉ុន្តែគុណវិបត្តិគឺថាល្បឿននៃការបង្កើតខ្សែភាពយន្តគឺយឺត។ ដូចជាស្រទាប់បញ្ចេញពន្លឺស័ង្កសីស៊ុលហ្វីត (ZnS) ដែលប្រើសម្រាប់ផលិតអ៊ីសូឡង់រចនាសម្ព័ន្ធណាណូ (Al2O3/TiO2) និងអេក្រង់អេឡិចត្រុងពន្លឺស្តើង (TFEL)។
ការទម្លាក់ស្រទាប់អាតូមិក (ALD) គឺជាដំណើរការនៃស្រទាប់អាតូមិកដែលបង្កើតជាខ្សែភាពយន្តស្តើងមួយនៅលើផ្ទៃនៃស្រទាប់ខាងក្រោមដោយស្រទាប់ក្នុងទម្រង់ជាស្រទាប់អាតូមតែមួយ។ នៅដើមឆ្នាំ 1974 រូបវិទូរូបវិទ្យាហ្វាំងឡង់ Tuomo Suntola បានបង្កើតបច្ចេកវិទ្យានេះ ហើយបានឈ្នះពានរង្វាន់បច្ចេកវិទ្យាសហស្សវត្សរ៍ចំនួន 1 លានអឺរ៉ូ។ បច្ចេកវិទ្យា ALD ត្រូវបានប្រើដំបូងសម្រាប់អេក្រង់អេឡិចត្រូពន្លឺបន្ទះសំប៉ែត ប៉ុន្តែវាមិនត្រូវបានគេប្រើយ៉ាងទូលំទូលាយទេ។ វាមិនមែនរហូតដល់ដើមសតវត្សទី 21 ដែលបច្ចេកវិទ្យា ALD បានចាប់ផ្តើមត្រូវបានអនុម័តដោយឧស្សាហកម្ម semiconductor ។ តាមរយៈការផលិតសម្ភារៈឌីអេឡិចត្រិចខ្ពស់ស្តើងបំផុត ដើម្បីជំនួសអុកស៊ីដស៊ីលីកុនប្រពៃណី វាបានដោះស្រាយបញ្ហាចរន្តលេចធ្លាយដោយជោគជ័យ ដែលបណ្តាលមកពីការកាត់បន្ថយទទឹងបន្ទាត់នៃត្រង់ស៊ីស្ទ័របែបផែនវាល ដែលជំរុញឱ្យច្បាប់ Moore អភិវឌ្ឍបន្ថែមទៀតឆ្ពោះទៅរកទទឹងបន្ទាត់តូចជាង។ វេជ្ជបណ្ឌិត Tuomo Suntola ធ្លាប់បាននិយាយថា ALD អាចបង្កើនដង់ស៊ីតេនៃការរួមបញ្ចូលនៃសមាសធាតុ។
ទិន្នន័យសាធារណៈបង្ហាញថា បច្ចេកវិទ្យា ALD ត្រូវបានបង្កើតឡើងដោយលោកបណ្ឌិត Tuomo Suntola នៃ PICOSUN នៅប្រទេសហ្វាំងឡង់ក្នុងឆ្នាំ 1974 ហើយត្រូវបានឧស្សាហូបនីយកម្មនៅបរទេស ដូចជាខ្សែភាពយន្ត dielectric ខ្ពស់នៅក្នុងបន្ទះឈីប 45/32 nanometer ដែលបង្កើតឡើងដោយ Intel ។ នៅប្រទេសចិន ប្រទេសរបស់ខ្ញុំបានណែនាំបច្ចេកវិទ្យា ALD ជាង 30 ឆ្នាំក្រោយជាងប្រទេសបរទេស។ នៅខែតុលា ឆ្នាំ 2010 PICOSUN នៅប្រទេសហ្វាំងឡង់ និងសាកលវិទ្យាល័យ Fudan បានរៀបចំកិច្ចប្រជុំផ្លាស់ប្តូរការសិក្សា ALD ក្នុងស្រុកជាលើកដំបូង ដោយណែនាំបច្ចេកវិទ្យា ALD ទៅកាន់ប្រទេសចិនជាលើកដំបូង។
ប្រៀបធៀបជាមួយនឹងការទម្លាក់ចំហាយគីមីបែបប្រពៃណី (CVD) និងការបំភាយចំហាយរាងកាយ (PVD) គុណសម្បត្តិនៃ ALD គឺការអនុលោមតាមបីវិមាត្រដ៏ល្អ ឯកសណ្ឋាននៃផ្ទៃធំ និងការគ្រប់គ្រងកម្រាស់ច្បាស់លាស់ ដែលសមស្របសម្រាប់ការរីកលូតលាស់ខ្សែភាពយន្តស្តើងជ្រុលលើទម្រង់ផ្ទៃស្មុគស្មាញ និងរចនាសម្ព័ន្ធសមាមាត្រខ្ពស់។
— ប្រភពទិន្នន័យ៖ វេទិកាដំណើរការមីក្រូណាណូនៃសាកលវិទ្យាល័យ Tsinghua—
នៅក្នុងយុគសម័យក្រោយ Moore ភាពស្មុគស្មាញ និងបរិមាណដំណើរការនៃការផលិត wafer ត្រូវបានធ្វើឱ្យប្រសើរឡើងយ៉ាងខ្លាំង។ ការយកបន្ទះសៀគ្វីតក្កវិជ្ជាជាឧទាហរណ៍ ជាមួយនឹងការកើនឡើងនៃចំនួនខ្សែផលិតកម្មដែលមានដំណើរការក្រោម 45nm ជាពិសេសខ្សែផលិតកម្មដែលមានដំណើរការ 28nm និងខាងក្រោម តម្រូវការសម្រាប់កម្រាស់ថ្នាំកូត និងការត្រួតពិនិត្យភាពជាក់លាក់គឺខ្ពស់ជាង។ បន្ទាប់ពីការដាក់ឱ្យប្រើប្រាស់បច្ចេកវិជ្ជានៃការប៉ះពាល់ច្រើននោះ ចំនួននៃជំហានដំណើរការ ALD និងឧបករណ៍ដែលត្រូវការបានកើនឡើងយ៉ាងខ្លាំង។ នៅក្នុងផ្នែកនៃបន្ទះឈីបអង្គចងចាំ ដំណើរការផលិតនៃចរន្តចម្បងបានវិវត្តន៍ពីរចនាសម្ព័ន្ធ 2D NAND ទៅ 3D NAND ចំនួនស្រទាប់ខាងក្នុងបានបន្តកើនឡើង ហើយសមាសធាតុបានបង្ហាញបន្តិចម្តងៗនូវរចនាសម្ព័ន្ធសមាមាត្រខ្ពស់ ដង់ស៊ីតេខ្ពស់ និងតួនាទីសំខាន់។ នៃ ALD បានចាប់ផ្តើមលេចឡើង។ តាមទស្សនៈនៃការអភិវឌ្ឍន៍នាពេលអនាគតនៃ semiconductors បច្ចេកវិទ្យា ALD នឹងដើរតួនាទីយ៉ាងសំខាន់កាន់តែខ្លាំងឡើងនៅក្នុងយុគសម័យក្រោយ Moore ។
ឧទាហរណ៍ ALD គឺជាបច្ចេកវិជ្ជាតែមួយគត់ដែលអាចបំពេញតាមតម្រូវការគ្របដណ្តប់ និងការអនុវត្តខ្សែភាពយន្តនៃរចនាសម្ព័ន្ធជង់ 3D ដ៏ស្មុគស្មាញ (ដូចជា 3D-NAND)។ នេះអាចត្រូវបានគេមើលឃើញយ៉ាងច្បាស់នៅក្នុងរូបភាពខាងក្រោម។ ខ្សែភាពយន្តដែលបានដាក់ក្នុង CVD A (ពណ៌ខៀវ) មិនគ្របដណ្តប់ទាំងស្រុងផ្នែកខាងក្រោមនៃរចនាសម្ព័ន្ធទេ។ ទោះបីជាការកែសំរួលដំណើរការមួយចំនួនត្រូវបានធ្វើឡើងចំពោះ CVD (CVD B) ដើម្បីសម្រេចបាននូវការគ្របដណ្ដប់ក៏ដោយ ការសម្តែងខ្សែភាពយន្ត និងសមាសធាតុគីមីនៃផ្ទៃបាតគឺអន់ណាស់ (ផ្ទៃពណ៌សក្នុងរូប); ផ្ទុយទៅវិញ ការប្រើប្រាស់បច្ចេកវិទ្យា ALD បង្ហាញពីការគ្របដណ្តប់ខ្សែភាពយន្តពេញលេញ ហើយលក្ខណៈសម្បត្តិនៃខ្សែភាពយន្តដែលមានគុណភាពខ្ពស់ និងឯកសណ្ឋានត្រូវបានសម្រេចនៅគ្រប់ផ្នែកទាំងអស់នៃរចនាសម្ព័ន្ធ។
—-រូបភាព គុណសម្បត្តិនៃបច្ចេកវិទ្យា ALD បើប្រៀបធៀបទៅនឹង CVD (ប្រភព៖ ASM) —-
ទោះបីជា CVD នៅតែកាន់កាប់ចំណែកទីផ្សារដ៏ធំបំផុតក្នុងរយៈពេលខ្លីក៏ដោយ ALD បានក្លាយជាផ្នែកមួយដែលរីកចម្រើនលឿនបំផុតនៃទីផ្សារឧបករណ៍ wafer fab ។ នៅក្នុងទីផ្សារ ALD នេះជាមួយនឹងសក្ដានុពលនៃកំណើនដ៏អស្ចារ្យ និងតួនាទីសំខាន់ក្នុងការផលិតបន្ទះឈីប ASM គឺជាក្រុមហ៊ុនឈានមុខគេក្នុងវិស័យឧបករណ៍ ALD ។
ពេលវេលាផ្សាយ៖ មិថុនា-១២-២០២៤