Id-depożizzjoni ta 'film irqiq hija li tiksi saff ta' film fuq il-materjal tas-sottostrat prinċipali tas-semikonduttur. Dan il-film jista 'jkun magħmul minn materjali varji, bħal dijossidu tas-silikon kompost iżolanti, polysilicon semikonduttur, ram tal-metall, eċċ. It-tagħmir użat għall-kisi jissejjaħ tagħmir ta' depożizzjoni ta 'film irqiq.
Mill-perspettiva tal-proċess tal-manifattura taċ-ċippa tas-semikondutturi, tinsab fil-proċess ta 'quddiem.
Il-proċess ta 'preparazzjoni ta' film irqiq jista 'jinqasam f'żewġ kategoriji skont il-metodu tiegħu li jifforma l-film: depożizzjoni fiżika tal-fwar (PVD) u depożizzjoni kimika tal-fwar(CVD), fosthom it-tagħmir tal-proċess CVD jammonta għal proporzjon ogħla.
Depożizzjoni fiżika tal-fwar (PVD) tirreferi għall-vaporizzazzjoni tal-wiċċ tas-sors tal-materjal u d-depożizzjoni fuq il-wiċċ tas-sottostrat permezz ta 'gass/plażma ta' pressjoni baxxa, inkluż evaporazzjoni, sputtering, raġġ tal-jone, eċċ.;
Depożizzjoni kimika tal-fwar (CVD) tirreferi għall-proċess ta 'depożitu ta' film solidu fuq il-wiċċ tal-wejfer tas-silikon permezz ta 'reazzjoni kimika ta' taħlita ta 'gass. Skont il-kundizzjonijiet tar-reazzjoni (pressjoni, prekursur), hija maqsuma fi pressjoni atmosferikaCVD(APCVD), pressjoni baxxaCVD(LPCVD), CVD imsaħħaħ fil-plażma (PECVD), CVD fil-plażma ta 'densità għolja (HDPCVD) u depożizzjoni ta' saff atomiku (ALD).
LPCVD: LPCVD għandu kapaċità aħjar ta 'kopertura ta' pass, kompożizzjoni tajba u kontroll tal-istruttura, rata għolja ta 'depożizzjoni u produzzjoni, u jnaqqas ħafna s-sors ta' tniġġis tal-partikuli. Li sserraħ fuq tagħmir tat-tisħin bħala sors tas-sħana biex iżżomm ir-reazzjoni, il-kontroll tat-temperatura u l-pressjoni tal-gass huma importanti ħafna. Użat ħafna fil-manifattura tas-saff Poly taċ-ċelloli TopCon.
PECVD: PECVD jiddependi fuq il-plażma ġġenerata mill-induzzjoni tal-frekwenza tar-radju biex tikseb temperatura baxxa (inqas minn 450 grad) tal-proċess ta 'depożizzjoni ta' film irqiq. Id-depożizzjoni f'temperatura baxxa hija l-vantaġġ ewlieni tagħha, u b'hekk tiffranka l-enerġija, tnaqqas l-ispejjeż, tiżdied il-kapaċità tal-produzzjoni, u tnaqqas it-tħassir tul il-ħajja tat-trasportaturi minoritarji f'wejfers tas-silikon ikkawżat minn temperatura għolja. Jista 'jiġi applikat għall-proċessi ta' ċelloli varji bħal PERC, TOPCON, u HJT.
ALD: uniformità tajba tal-film, dens u mingħajr toqob, karatteristiċi ta 'kopertura tajba ta' pass, tista 'titwettaq f'temperatura baxxa (temperatura tal-kamra-400 ℃), tista' tikkontrolla b'mod sempliċi u preċiż il-ħxuna tal-film, hija applikabbli b'mod wiesa 'għal sottostrati ta' forom differenti, u m'għandux għalfejn jikkontrolla l-uniformità tal-fluss tar-reattant. Iżda l-iżvantaġġ huwa li l-veloċità tal-formazzjoni tal-film hija bil-mod. Bħas-saff li jarmi d-dawl tas-sulfid taż-żingu (ZnS) użat biex jipproduċi iżolaturi nanostrutturati (Al2O3/TiO2) u wirjiet elettroluminixxenti b'film irqiq (TFEL).
Depożizzjoni ta 'saff atomiku (ALD) hija proċess ta' kisi bil-vakwu li jifforma film irqiq fuq il-wiċċ ta 'saff ta' substrat b'saff fil-forma ta 'saff atomiku wieħed. Sa mill-1974, il-fiżiku tal-materjal Finlandiż Tuomo Suntola żviluppa din it-teknoloġija u rebaħ il-Premju tat-Teknoloġija tal-Millenju ta' miljun ewro. It-teknoloġija ALD kienet oriġinarjament użata għal wirjiet elettroluminixxenti ta 'panew ċatt, iżda ma kinitx użata ħafna. Kien biss il-bidu tas-seklu 21 li t-teknoloġija ALD bdiet tiġi adottata mill-industrija tas-semikondutturi. Billi timmanifattura materjali dielettriċi għolja ultra-rqaq biex tissostitwixxi l-ossidu tas-silikon tradizzjonali, issolvi b'suċċess il-problema tal-kurrent ta 'tnixxija kkawżata mit-tnaqqis tal-wisa' tal-linja tat-transistors tal-effett tal-kamp, u wassal biex il-Liġi ta 'Moore tiżviluppa aktar lejn wisgħat ta' linji iżgħar. Dr Tuomo Suntola darba qal li ALD jista 'jżid b'mod sinifikanti d-densità ta' integrazzjoni tal-komponenti.
Id-dejta pubblika turi li t-teknoloġija ALD ġiet ivvintata minn Dr Tuomo Suntola ta 'PICOSUN fil-Finlandja fl-1974 u ġiet industrijalizzata barra, bħall-film dielettriku għoli fiċ-ċippa 45/32 nanometru żviluppata minn Intel. Fiċ-Ċina, pajjiż tiegħi introduċa t-teknoloġija ALD aktar minn 30 sena wara minn pajjiżi barranin. F'Ottubru 2010, PICOSUN fil-Finlandja u l-Università ta 'Fudan ospitaw l-ewwel laqgħa domestika ta' skambju akkademiku ALD, li introduċa t-teknoloġija ALD fiċ-Ċina għall-ewwel darba.
Meta mqabbel mad-depożizzjoni tradizzjonali tal-fwar kimiku (CVD) u depożizzjoni fiżika tal-fwar (PVD), il-vantaġġi ta 'ALD huma konformità tridimensjonali eċċellenti, uniformità tal-film ta' żona kbira, u kontroll preċiż tal-ħxuna, li huma adattati għat-tkabbir ta 'films ultra-rqaq fuq forom tal-wiċċ kumplessi u strutturi ta' proporzjon ta 'aspett għoli.
—Sors tad-dejta: Pjattaforma tal-ipproċessar mikro-nano tal-Università ta’ Tsinghua—
Fl-era ta 'wara Moore, il-kumplessità u l-volum tal-proċess tal-manifattura tal-wejfer tjiebu ħafna. Meta tieħu ċipep loġiku bħala eżempju, biż-żieda fin-numru ta 'linji ta' produzzjoni bi proċessi taħt il-45nm, speċjalment il-linji ta 'produzzjoni bi proċessi ta' 28nm u taħt, ir-rekwiżiti għall-ħxuna tal-kisi u l-kontroll ta 'preċiżjoni huma ogħla. Wara l-introduzzjoni ta 'teknoloġija ta' espożizzjoni multipla, in-numru ta 'passi tal-proċess ALD u tagħmir meħtieġ żdied b'mod sinifikanti; fil-qasam taċ-ċipep tal-memorja, il-proċess tal-manifattura mainstream evolva minn struttura 2D NAND għal 3D NAND, in-numru ta 'saffi interni kompla jiżdied, u l-komponenti ppreżentaw gradwalment strutturi ta' densità għolja, proporzjon ta 'aspett għoli, u r-rwol importanti ta’ ALD bdiet toħroġ. Mill-perspettiva tal-iżvilupp futur tas-semikondutturi, it-teknoloġija ALD se jkollha rwol dejjem aktar importanti fl-era ta 'wara Moore.
Pereżempju, ALD hija l-unika teknoloġija ta 'depożizzjoni li tista' tissodisfa r-rekwiżiti ta 'kopertura u prestazzjoni tal-film ta' strutturi kumplessi 3D f'munzelli (bħal 3D-NAND). Dan jista 'jidher b'mod ċar fil-figura hawn taħt. Il-film depożitat f'CVD A (blu) ma jkoprix kompletament il-parti t'isfel tal-istruttura; anki jekk isiru xi aġġustamenti tal-proċess għal CVD (CVD B) biex tinkiseb kopertura, il-prestazzjoni tal-film u l-kompożizzjoni kimika taż-żona tal-qiegħ huma fqar ħafna (żona bajda fil-figura); b'kuntrast, l-użu tat-teknoloġija ALD juri kopertura sħiħa tal-film, u proprjetajiet tal-film ta 'kwalità għolja u uniformi jinkisbu fl-oqsma kollha tal-istruttura.
—-Stampi Vantaġġi tat-teknoloġija ALD meta mqabbla ma 'CVD (Sors: ASM)—-
Għalkemm is-CVD għadu jokkupa l-akbar sehem tas-suq fi żmien qasir, ALD saret waħda mill-partijiet li qed jikbru malajr tas-suq tat-tagħmir tal-wafer fab. F'dan is-suq ALD b'potenzjal kbir ta 'tkabbir u rwol ewlieni fil-manifattura taċ-ċippa, ASM hija kumpanija ewlenija fil-qasam tat-tagħmir ALD.
Ħin tal-post: Ġunju-12-2024