Dënn Filmdepositioun ass eng Schicht vu Film op d'Haaptsubstratmaterial vum Hallefleit ze beschichten. Dëse Film kann aus verschiddene Materialien gemaach ginn, wéi isoléierend Verbindung Siliciumdioxid, Halbleiter-Polysilicium, Metallkoffer, asw.
Aus der Perspektiv vum Halbleiter Chip Fabrikatiounsprozess ass et am Frontend Prozess.
Den Dënnfilmpreparatiounsprozess kann an zwou Kategorien ënnerdeelt ginn no senger Filmbildungsmethod: kierperlech Dampdepositioun (PVD) a chemesch Dampdepositioun(CVD), dorënner CVD Prozess Ausrüstung Konte fir eng méi héich Undeel.
Physikalesch Dampdepositioun (PVD) bezitt sech op d'Verdampfung vun der Uewerfläch vun der Materialquell an Oflagerung op der Uewerfläch vum Substrat duerch Nidderdruckgas / Plasma, dorënner Verdampfung, Sputteren, Ionenstrahl, etc.
Chemesch Dampablagerung (CVD) bezitt sech op de Prozess fir e festen Film op der Uewerfläch vum Siliziumwafer duerch eng chemesch Reaktioun vu Gasmëschung ze deposéieren. No de Reaktiounsbedéngungen (Drock, Virgänger) ass et an Atmosphärendrock opgedeeltCVD(APCVD), niddereg DrockCVD(LPCVD), Plasma verstäerkte CVD (PECVD), Héichdicht Plasma CVD (HDPCVD) an Atomschichtdepositioun (ALD).
LPCVD: LPCVD huet besser Schrëtt Ofdeckung Fähegkeet, gutt Zesummesetzung a Struktur Kontroll, héich Oflagerung Taux an Wasserstoff, a staark reduzéiert d'Quell vun Partikel Pollutioun. Vertrauen op Heizungsausrüstung als Hëtztquell fir d'Reaktioun z'erhalen, Temperaturkontroll a Gasdrock si ganz wichteg. Vill an der Poly Layer Fabrikatioun vun TopCon Zellen benotzt.
PECVD: PECVD hänkt op de Plasma generéiert duerch Radiofrequenz Induktioun fir eng niddreg Temperatur (manner wéi 450 Grad) vum Dënnfilmdepositiounsprozess z'erreechen. Niddereg Temperatur Oflagerung ass säin Haaptvirdeel, doduerch Energie spueren, Käschten reduzéieren, Produktiounskapazitéit Erhéijung, an d'Liewensdauer Zerfall vun Minoritéit Träger a Silicon wafers verursaacht duerch héich Temperatur reduzéieren. Et kann op d'Prozesser vu verschiddenen Zellen wéi PERC, TOPCON, an HJT applizéiert ginn.
ALD: Gutt Filmuniformitéit, dicht an ouni Lächer, gutt Schrëttofdeckungseigenschaften, kann bei niddreger Temperatur (Raumtemperatur-400 ℃) duerchgefouert ginn, kann einfach a präzis d'Filmdicke kontrolléieren, ass wäit applicabel fir Substrate vu verschiddene Formen, an brauch net d'Uniformitéit vum Reaktantfloss ze kontrolléieren. Mä den Nodeel ass, datt de Film Formatioun Vitesse lues ass. Sou wéi d'Zinksulfid (ZnS) Liichtemittéierend Schicht, déi benotzt gëtt fir nanostrukturéiert Isolatoren (Al2O3 / TiO2) an Dënnfilm Elektrolumineszent Displays (TFEL) ze produzéieren.
Atomesch Schichtdepositioun (ALD) ass e Vakuumbeschichtungsprozess deen en dënnen Film op der Uewerfläch vun engem Substrat Schicht fir Schicht a Form vun enger eenzeger Atomschicht bildt. Schonn 1974 huet de finnesche Materialphysiker Tuomo Suntola dës Technologie entwéckelt an den 1 Millioun Euro Millennium Technology Award gewonnen. D'ALD Technologie gouf ursprénglech fir flaach-panel elektrolumineszent Affichage benotzt, awer et gouf net wäit benotzt. Eréischt am Ufank vum 21. Joerhonnert huet d'ALD Technologie ugefaang vun der Hallefleitindustrie ze adoptéieren. Duerch d'Fabrikatioun vun ultra-dënnen héich-dielektresche Materialien fir traditionell Siliziumoxid z'ersetzen, huet et erfollegräich de Leckstroumproblem geléist, deen duerch d'Reduktioun vun der Linnbreedung vu Feldeffekttransistoren verursaacht gëtt, wat dem Moore säi Gesetz opgefuerdert huet sech weider a méi kleng Linnebreeden z'entwéckelen. Dr Tuomo Suntola huet eemol gesot datt ALD d'Integratiounsdichte vu Komponenten wesentlech erhéijen kann.
Ëffentlech Donnéeën weisen datt d'ALD Technologie vum Dr Tuomo Suntola vu PICOSUN a Finnland am Joer 1974 erfonnt gouf an am Ausland industrialiséiert gouf, sou wéi den héije dielektresche Film am 45/32 Nanometer Chip entwéckelt vun Intel. A China huet mäi Land ALD Technologie méi wéi 30 Joer méi spéit agefouert wéi auslännesch Länner. Am Oktober 2010 huet PICOSUN a Finnland an der Fudan Universitéit déi éischt akademesch ALD-Austauschversammlung gehost, déi d'ALD Technologie fir d'éischte Kéier a China agefouert huet.
Am Verglach mat traditioneller chemescher Dampdepositioun (CVD) a kierperlech Dampdepositioun (PVD), d'Virdeeler vun ALD sinn exzellent dreidimensional Konformitéit, grousser Fläch Filmuniformitéit a präzis Dickekontrolle, déi gëeegent sinn fir ultra-dënn Filmer op komplexe Uewerflächeformen an héije Aspektverhältnisser ze wuessen.
-Datenquell: Mikro-Nano Veraarbechtungsplattform vun der Tsinghua University -
An der Post-Moore Ära sinn d'Komplexitéit an d'Prozessvolumen vun der Waferfabrikatioun staark verbessert ginn. Huelt Logik Chips als Beispill, mat der Erhéijung vun der Unzuel vun de Produktiounslinne mat Prozesser ënner 45nm, besonnesch d'Produktiounslinne mat Prozesser vun 28nm an ënner, sinn d'Ufuerderunge fir Beschichtungsdicke a Präzisiounskontroll méi héich. No der Aféierung vun Multiple Belaaschtung Technologie, ass d'Zuel vun ALD Prozess Schrëtt an Equipement néideg bedeitend eropgaang; am Beräich vun de Memory Chips huet den Mainstream Fabrikatiounsprozess vun 2D NAND op 3D NAND Struktur evoluéiert, d'Zuel vun den internen Schichten ass weider eropgaang, an d'Komponente hu graduell héich Dicht, héich Aspekt Verhältnis Strukturen presentéiert, an déi wichteg Roll. vun ALD huet ugefaang ze entstoen. Aus der Perspektiv vun der zukünfteg Entwécklung vun Halbleiteren wäert d'ALD Technologie eng ëmmer méi wichteg Roll an der Post-Moore Ära spillen.
Zum Beispill ass ALD déi eenzeg Oflagerungstechnologie déi d'Ofdeckungs- a Filmleistungsfuerderunge vu komplexe 3D gestapelte Strukturen (wéi 3D-NAND) erfëllen kann. Dëst kann lieweg an der Figur hei ënnen gesi ginn. De Film, deen am CVD A (blo) deposéiert ass, deckt den ënneschten Deel vun der Struktur net komplett; och wann e puer Prozessanpassungen op CVD (CVD B) gemaach gi fir Ofdeckung z'erreechen, sinn d'Filmleistung an d'chemesch Zesummesetzung vum ënneschten Gebitt ganz schlecht (wäiss Gebitt an der Figur); am Géigesaz, weist d'Benotzung vun ALD Technologie komplett Film Ofdeckung, an héich-Qualitéit an eenheetlech Film Eegeschafte sinn an all Beräicher vun der Struktur erreecht.
—-Bild Virdeeler vun ALD Technologie am Verglach zu CVD (Quell: ASM) —-
Och wann CVD nach ëmmer de gréissten Maartundeel op kuerzfristeg besetzt, ass ALD ee vun de séierst wuessend Deeler vum Wafer Fab-Ausrüstungsmaart ginn. An dësem ALD Maart mat grousse Wuesstem Potential an eng Schlësselroll an Chip Fabrikatioun, ASM ass eng féierend Firma am Beräich vun ALD Equipement.
Post Zäit: Jun-12-2024