Жука пленка катмары жарым өткөргүчтүн негизги субстрат материалына пленканын катмарын каптоо болуп саналат. Бул пленка ар кандай материалдардан жасалышы мүмкүн, мисалы, изоляциялоочу кошулма кремний диоксиди, жарым өткөргүч полисилиций, металл жез ж.
Жарым өткөргүч чипти өндүрүү процессинин көз карашынан алганда, ал алдыңкы процессте жайгашкан.
Жука пленканы даярдоо процесси пленканы түзүү ыкмасына ылайык эки категорияга бөлүнөт: физикалык буу катмары (PVD) жана химиялык буу катмары(CVD), алардын арасында CVD технологиялык жабдуулар көбүрөөк үлүшүн түзөт.
Физикалык буу чөкмөлөрү (PVD) материалдык булактын бетинин бууланышын жана субстраттын бетине төмөнкү басымдагы газ/плазма аркылуу, анын ичинде буулануу, чачыратуу, ион нуру ж.б.
Химиялык буулардын түшүүсү (CVD) газ аралашмасынын химиялык реакциясы аркылуу кремний пластинкасынын бетине катуу пленканы салуу процессин билдирет. Реакция шарты боюнча (басым, прекурсор) атмосфералык басым болуп бөлүнөтCVD(APCVD), төмөнкү басымCVD(LPCVD), плазманын жакшыртылган CVD (PECVD), жогорку тыгыздыктагы плазма CVD (HDPCVD) жана атомдук катмардын (ALD).
LPCVD: LPCVD жакшыраак кадам камтуу жөндөмдүүлүгүнө, жакшы курамына жана түзүмүн көзөмөлдөөгө, жогорку топтоо ылдамдыгына жана өндүрүшүнө ээ жана бөлүкчөлөрдүн булганышынын булагын кыйла азайтат. Реакцияны кармап туруу үчүн жылуулук булагы катары жылытуу жабдууларына таянуу, температураны көзөмөлдөө жана газдын басымы абдан маанилүү. TopCon клеткаларынын поли катмарын өндүрүүдө кеңири колдонулат.
PECVD: PECVD ичке пленканы жайгаштыруу процессинин төмөнкү температурасына (450 градустан кем эмес) жетүү үчүн радио жыштык индукциясы менен түзүлгөн плазмага таянат. Төмөн температурада жайгаштыруу анын негизги артыкчылыгы болуп саналат, ошону менен энергияны үнөмдөө, чыгымдарды азайтуу, өндүрүштүк кубаттуулукту жогорулатуу жана жогорку температурадан улам кремний пластиналарындагы азчылык ташыгычтардын өмүр бою ажыроосун кыскартуу. Бул PERC, TOPCON жана HJT сыяктуу ар кандай клеткалардын процесстерине колдонулушу мүмкүн.
ALD: Жакшы пленканын бирдейлиги, жыш жана тешиктери жок, кадамды жабуунун жакшы мүнөздөмөлөрү, төмөнкү температурада (бөлмө температурасы-400 ℃) жүргүзүлүшү мүмкүн, пленканын калыңдыгын жөн гана жана так көзөмөлдөй алат, ар кандай формадагы субстраттарга кеңири колдонулат жана реагенттин агымынын бирдейлигин көзөмөлдөөнүн кереги жок. Бирок кемчилиги пленканын пайда болуу ылдамдыгы жай. Наноструктуралуу изоляторлорду (Al2O3/TiO2) жана жука пленкалуу электролюминесценттүү дисплейлерди (TFEL) өндүрүү үчүн колдонулган цинк сульфиди (ZnS) жарык берүүчү катмары сыяктуу.
Атомдук катмардын чөктүрүлүшү (АЛД) – вакуумдук каптоо процесси, ал бир атомдук катмар түрүндө субстрат катмарынын бетинде жука пленканы түзөт. 1974-жылы эле финляндиялык физик-физик Туомо Сунтола бул технологияны иштеп чыгып, 1 миллион евролук Миң жылдык технология сыйлыгын утуп алган. ALD технологиясы алгач жалпак панелдүү электролюминесценттик дисплейлер үчүн колдонулган, бирок ал кеңири колдонулган эмес. 21-кылымдын башында гана ALD технологиясы жарым өткөргүч өнөр жайы тарабынан кабыл алына баштаган. Салттуу кремний оксидин алмаштыруу үчүн өтө жука жогорку диэлектрик материалдарды өндүрүү менен, ал талаа эффектиси транзисторлорунун линиясынын кеңдигинин кыскарышынан келип чыккан агып кетүү агымынын көйгөйүн ийгиликтүү чечти, Мур мыйзамын андан ары сызыктардын кичине туураларына карай өнүктүрүүгө түрткү берди. Доктор Туомо Сунтола бир жолу ALD компоненттеринин интеграциялык тыгыздыгын бир топ жогорулата алат деп айткан.
Коомдук маалыматтар ALD технологиясын 1974-жылы Финляндиядагы PICOSUN компаниясынын доктору Туомо Сунтола ойлоп тапканын жана Intel тарабынан иштелип чыккан 45/32 нанометрдик чиптеги жогорку диэлектрик пленкасы сыяктуу чет өлкөдө өнөр жайлашкандыгын көрсөтүп турат. Кытайда менин өлкөм ALD технологиясын чет өлкөлөргө караганда 30 жылдан ашык кеч киргизген. 2010-жылдын октябрында Финляндиядагы PICOSUN жана Фудан университети биринчи жолу Кытайга ALD технологиясын киргизип, биринчи ата мекендик ALD академиялык алмашуу жолугушуусун өткөрдү.
салттуу химиялык буу менен салыштырганда (CVD) жана физикалык буу туташтыруу (PVD), ALD артыкчылыктары татаал беттик формаларда жана жогорку пропорциялуу структураларда ультра жука пленкаларды өстүрүүгө ылайыктуу үч өлчөмдүү эң сонун конформдуулук, чоң аянттагы пленканын бирдейлиги жана калыңдыгын так көзөмөлдөө.
—Маалымат булагы: Цинхуа университетинин микро-нано иштетүү платформасы—
Мурдан кийинки доордо вафли өндүрүшүнүн татаалдыгы жана процессинин көлөмү абдан жакшырды. Мисал катары логикалык чиптерди алсак, процесстери 45 нмден төмөн болгон өндүрүш линияларынын санынын көбөйүшү менен, айрыкча 28 нм жана андан төмөн процесстери бар өндүрүш линиялары, каптоо калыңдыгын жана тактыгын көзөмөлдөө талаптары жогору. Көптөгөн экспозиция технологиясын киргизгенден кийин, ALD процессинин кадамдарынын жана талап кылынган жабдуулардын саны кыйла көбөйдү; эстутум микросхемаларында негизги өндүрүш процесси 2D NANDдан 3D NAND түзүмүнө чейин өзгөрдү, ички катмарлардын саны көбөйө берди жана компоненттер акырындык менен жогорку тыгыздыктагы, жогорку пропорциялуу структураларды жана маанилүү ролду көрсөттү. АЛД пайда боло баштады. Жарым өткөргүчтөрдүн келечектеги өнүгүшүнүн көз карашынан алганда, ALD технологиясы Мурдан кийинки доордо барган сайын маанилүү ролду ойнойт.
Мисалы, ALD татаал 3D катмарланган структуралардын (мисалы, 3D-NAND) камтуу жана пленканын аткаруу талаптарына жооп бере ала турган жападан жалгыз түшүрүү технологиясы болуп саналат. Муну төмөндөгү сүрөттөн даана көрүүгө болот. CVD А (көк) депонирленген пленка структуранын төмөнкү бөлүгүн толугу менен каптабайт; жабууга жетишүү үчүн CVD (CVD B) процессине кээ бир оңдоолор киргизилсе да, пленканын иштеши жана астыңкы аймактын химиялык курамы өтө начар (сүрөттөгү ак аймак); тескерисинче, ALD технологиясын колдонуу пленканын толук камтылышын көрсөтөт жана түзүмдүн бардык аймактарында жогорку сапаттагы жана бирдей пленка касиеттерине жетишилет.
—-Picture ALD технологиясынын CVDге салыштырмалуу артыкчылыктары (Булак: ASM)—-
CVD дагы эле кыска мөөнөттө рыноктун эң чоң үлүшүн ээлейт, бирок ALD wafer fab жабдуулар рыногунун эң тез өнүгүп келе жаткан бөлүктөрүнүн бири болуп калды. Бул ALD рыногунда чоң өсүш потенциалы жана чип өндүрүшүндө негизги ролу бар, ASM ALD жабдуулары тармагындагы алдыңкы компания болуп саналат.
Посттун убактысы: Jun-12-2024