पातलो फिलिम डिपोजिसन भनेको अर्धचालकको मुख्य सब्सट्रेट सामग्रीमा फिल्मको तह कोट गर्नु हो। यो फिल्म विभिन्न सामग्रीहरू जस्तै इन्सुलेट कम्पाउन्ड सिलिकन डाइअक्साइड, सेमीकन्डक्टर पोलिसिलिकन, मेटल कपर, आदिबाट बनाउन सकिन्छ। कोटिंगको लागि प्रयोग गरिने उपकरणलाई पातलो फिल्म डिपोजिसन उपकरण भनिन्छ।
अर्धचालक चिप निर्माण प्रक्रिया को परिप्रेक्ष्य देखि, यो अगाडि-अन्त प्रक्रिया मा स्थित छ।
पातलो फिलिम तयारी प्रक्रियालाई यसको फिल्म निर्माण विधि अनुसार दुई वर्गमा विभाजन गर्न सकिन्छ: भौतिक भाप निक्षेप (PVD) र रासायनिक वाष्प निक्षेप(CVD), जसमध्ये CVD प्रक्रिया उपकरणहरू उच्च अनुपातको लागि खाता हुन्छन्।
भौतिक वाष्प निक्षेप (PVD) ले सामग्री स्रोतको सतहको वाष्पीकरण र कम-चापको ग्यास/प्लाज्मा मार्फत सब्सट्रेटको सतहमा जम्मा गर्ने वाष्पीकरण, स्पटरिङ, आयन बीम, इत्यादिलाई बुझाउँछ;
रासायनिक वाष्प निक्षेप (CVD) ग्यास मिश्रणको रासायनिक प्रतिक्रिया मार्फत सिलिकन वेफरको सतहमा ठोस फिल्म जम्मा गर्ने प्रक्रियालाई बुझाउँछ। प्रतिक्रिया अवस्था (दबाव, अग्रदूत) अनुसार, यो वायुमण्डलीय दबाव मा विभाजित छCVD(APCVD), कम दबावCVD(LPCVD), प्लाज्मा एन्हान्स्ड CVD (PECVD), उच्च घनत्व प्लाज्मा CVD (HDPCVD) र एटोमिक लेयर डिपोजिसन (ALD)।
LPCVD: LPCVD सँग राम्रो चरण कभरेज क्षमता, राम्रो संरचना र संरचना नियन्त्रण, उच्च निक्षेप दर र आउटपुट छ, र धेरै कण प्रदूषण को स्रोत कम गर्दछ। प्रतिक्रिया, तापक्रम नियन्त्रण र ग्यासको चाप कायम राख्नको लागि तातो स्रोतको रूपमा तताउने उपकरणहरूमा निर्भर हुनु धेरै महत्त्वपूर्ण छ। TopCon कक्षहरूको पाली तह निर्माणमा व्यापक रूपमा प्रयोग गरिन्छ।
PECVD: PECVD पातलो फिल्म डिपोजिसन प्रक्रियाको कम तापक्रम (450 डिग्री भन्दा कम) प्राप्त गर्न रेडियो फ्रिक्वेन्सी इन्डक्सन द्वारा उत्पन्न प्लाज्मामा निर्भर गर्दछ। कम तापक्रम निक्षेप यसको मुख्य फाइदा हो, जसले गर्दा ऊर्जा बचत, लागत घटाउने, उत्पादन क्षमता बढाउने र उच्च तापक्रमका कारण सिलिकन वेफर्समा अल्पसंख्यक क्यारियरहरूको जीवनकालको क्षय घटाउने। यसलाई विभिन्न कक्षहरू जस्तै PERC, TOPCON, र HJT को प्रक्रियाहरूमा लागू गर्न सकिन्छ।
ALD: राम्रो फिल्म एकरूपता, बाक्लो र प्वाल बिना, राम्रो चरण कवरेज विशेषताहरु, कम तापमान (कोठा तापमान -400 ℃) मा गर्न सकिन्छ, सरल र सही रूपमा फिल्म मोटाई नियन्त्रण गर्न सक्छ, विभिन्न आकार को सब्सट्रेट को लागी व्यापक रूपमा लागू हुन्छ, र रिएक्टेन्ट प्रवाहको एकरूपता नियन्त्रण गर्न आवश्यक छैन। तर बेफाइदा यो हो कि फिल्म निर्माण गति सुस्त छ। जस्तै जस्ता सल्फाइड (ZnS) प्रकाश उत्सर्जक तह nanostructured इन्सुलेटर (Al2O3/TiO2) र पातलो-फिल्म इलेक्ट्रोल्युमिनेसेन्ट डिस्प्ले (TFEL) उत्पादन गर्न प्रयोग गरिन्छ।
एटोमिक लेयर डिपोजिसन (ALD) भ्याकुम कोटिंग प्रक्रिया हो जसले सब्सट्रेट लेयरको सतहमा एकल परमाणु तहको रूपमा पातलो फिल्म बनाउँछ। 1974 को प्रारम्भमा, फिनिश भौतिक भौतिकशास्त्री टुओमो सुन्तोलाले यो प्रविधि विकास गरे र 1 मिलियन यूरो मिलेनियम टेक्नोलोजी पुरस्कार जित्यो। ALD टेक्नोलोजी मूल रूपमा फ्ल्याट-प्यानल इलेक्ट्रोल्युमिनेसेन्ट डिस्प्लेका लागि प्रयोग गरिएको थियो, तर यो व्यापक रूपमा प्रयोग गरिएको थिएन। यो 21 औं शताब्दीको शुरुवात सम्म भएको थिएन कि ALD प्रविधि अर्धचालक उद्योग द्वारा अपनाउन थाले। परम्परागत सिलिकन अक्साइडलाई प्रतिस्थापन गर्न अल्ट्रा-पातलो उच्च-डायलेक्ट्रिक सामग्रीहरू निर्माण गरेर, यसले फिल्ड इफेक्ट ट्रान्जिस्टरहरूको लाइन चौडाइको कमीको कारणले गर्दा चुहावटको वर्तमान समस्यालाई सफलतापूर्वक समाधान गर्यो, जसले मूरको कानूनलाई अझ सानो लाइन चौडाइहरूमा विकास गर्न प्रेरित गर्यो। डा. टुओमो सुन्तोलाले एक पटक भने कि ALD ले कम्पोनेन्टहरूको एकीकरण घनत्वलाई उल्लेखनीय रूपमा बढाउन सक्छ।
सार्वजनिक डाटाले देखाउँछ कि ALD प्रविधि फिनल्याण्डको PICOSUN का डा. टुओमो सुन्तोला द्वारा 1974 मा आविष्कार गरिएको थियो र विदेशमा औद्योगिकीकरण गरिएको छ, जस्तै Intel द्वारा विकसित 45/32 न्यानोमिटर चिपमा उच्च डाइलेक्ट्रिक फिल्म। चीनमा, मेरो देशले विदेशी देशहरू भन्दा 30 वर्ष पछि ALD प्रविधिको परिचय दियो। अक्टोबर 2010 मा, फिनल्याण्डको PICOSUN र फुडान विश्वविद्यालयले पहिलो पटक चीनमा ALD प्रविधिको परिचय दिँदै पहिलो घरेलु ALD शैक्षिक आदानप्रदान बैठक आयोजना गर्यो।
परम्परागत रासायनिक वाष्प निक्षेपको तुलनामा (CVD) र भौतिक भाप डिपोजिसन (PVD), ALD का फाइदाहरू उत्कृष्ट त्रि-आयामी अनुरूपता, ठूलो-क्षेत्र फिल्म एकरूपता, र सटीक मोटाई नियन्त्रण हुन्, जुन जटिल सतह आकारहरू र उच्च पक्ष अनुपात संरचनाहरूमा अल्ट्रा-पातलो फिल्महरू बढ्नको लागि उपयुक्त छन्।
-डाटा स्रोत: सिङ्गुआ विश्वविद्यालयको माइक्रो-नानो प्रशोधन प्लेटफर्म-
पोस्ट-मूर युगमा, वेफर निर्माणको जटिलता र प्रक्रियाको मात्रा धेरै सुधारिएको छ। उदाहरणको रूपमा तर्क चिपहरू लिएर, 45nm भन्दा कम प्रक्रियाहरूसँग उत्पादन लाइनहरूको संख्यामा वृद्धिको साथ, विशेष गरी 28nm र तलको प्रक्रियाहरूसँग उत्पादन लाइनहरू, कोटिंग मोटाई र सटीक नियन्त्रणको लागि आवश्यकताहरू उच्च छन्। मल्टिपल एक्सपोजर टेक्नोलोजीको परिचय पछि, ALD प्रक्रिया चरणहरू र आवश्यक उपकरणहरूको संख्या उल्लेखनीय रूपमा बढेको छ; मेमोरी चिप्सको क्षेत्रमा, मुख्यधारा निर्माण प्रक्रिया 2D NAND बाट 3D NAND संरचनामा विकसित भएको छ, आन्तरिक तहहरूको संख्या बढ्दै गएको छ, र कम्पोनेन्टहरूले बिस्तारै उच्च घनत्व, उच्च पक्ष अनुपात संरचनाहरू, र महत्त्वपूर्ण भूमिका प्रस्तुत गरेका छन्। ALD को उदय हुन थालेको छ। अर्धचालकहरूको भविष्यको विकासको परिप्रेक्ष्यमा, ALD प्रविधिले पोस्ट-मूर युगमा बढ्दो महत्त्वपूर्ण भूमिका खेल्नेछ।
उदाहरणका लागि, ALD जटिल 3D स्ट्याक्ड संरचनाहरू (जस्तै 3D-NAND) को कभरेज र फिल्म प्रदर्शन आवश्यकताहरू पूरा गर्न सक्ने एक मात्र निक्षेप प्रविधि हो। यो तलको चित्रमा स्पष्ट रूपमा देख्न सकिन्छ। CVD A (नीलो) मा जम्मा गरिएको फिल्मले संरचनाको तल्लो भागलाई पूर्ण रूपमा ढाक्दैन; कभरेज प्राप्त गर्नको लागि CVD (CVD B) मा केही प्रक्रिया समायोजन गरिए पनि, फिल्मको प्रदर्शन र तल्लो क्षेत्रको रासायनिक संरचना एकदमै कमजोर छ (चित्रमा सेतो क्षेत्र); यसको विपरित, ALD प्रविधिको प्रयोगले पूर्ण फिल्म कभरेज देखाउँछ, र संरचनाको सबै क्षेत्रहरूमा उच्च-गुणस्तर र एकसमान फिल्म गुणहरू प्राप्त हुन्छन्।
--- CVD (स्रोत: ASM) को तुलनामा ALD प्रविधिको तस्विर लाभहरू —-
यद्यपि CVD ले अझै छोटो अवधिमा सबैभन्दा ठूलो बजार हिस्सा ओगटेको छ, ALD वेफर फ्याब उपकरण बजारको सबैभन्दा छिटो बढ्दो भागहरू मध्ये एक भएको छ। यस ALD बजारमा ठूलो वृद्धि क्षमता र चिप निर्माणमा मुख्य भूमिका रहेको, ASM ALD उपकरणको क्षेत्रमा अग्रणी कम्पनी हो।
पोस्ट समय: जुन-12-2024