Dhigista filimka khafiifka ah waa in lagu dahaadho lakabka filimka ee walxaha ugu muhiimsan ee semiconductor. Filimkan waxaa laga samayn karaa walxo kala duwan, sida dahaarka silikoon dioxide, polysilicon semiconductor, copper bir, iwm. Qalabka loo isticmaalo dahaarka waxaa loo yaqaannaa qalabka fiilada khafiifka ah.
Marka loo eego habka wax soo saarka chip semiconductor, waxay ku taalaa habka-dhamaadka hore.
Habka diyaarinta filimka khafiifka ah waxaa loo qaybin karaa laba qaybood iyadoo loo eegayo habka sameynta filimka: kaydinta uumiga jirka (PVD) iyo kaydinta uumiga kiimikada(CVD), kuwaas oo ka mid ah qalabka habka CVD uu ku xisaabtamayo saamiga sare.
Dhigista uumiga jirka (PVD) waxaa loola jeedaa uumiga dusha sare ee isha maaddada iyo dhigista dusha sare ee substrate-ka iyada oo loo marayo gaaska cadaadiska hooseeya / balaasmaha, oo ay ku jiraan uumiga, sputtering, ion beam, iwm.;
Dhigista uumiga kiimikada (CVD) waxaa loola jeedaa habka lagu dhejiyo filim adag oo ku yaal dusha sare ee wafer silikoon iyada oo loo marayo falcelinta kiimikada ee isku dhafka gaaska. Marka loo eego xaaladaha falcelinta (cadaadiska, horudhaca), waxay u qaybsan tahay cadaadiska hawadaCVD(APCVD), cadaadis hooseCVD(LPCVD), plasma xoojiyey CVD (PECVD), cufnaanta sare CVD (HDPCVD) iyo dhigidda lakabka atomiga (ALD).
LPCVD: LPCVD waxay leedahay karti daboolis tilaabo oo wanaagsan, ka kooban iyo xakameyn qaab dhismeedka wanaagsan, heerka dhigaalka sare iyo wax soo saarka, waxayna si weyn u yaraynaysaa isha wasakhowga ah. Ku-tiirsanaanta qalabka kuleylka sida il kulaylka si loo ilaaliyo falcelinta, xakamaynta heerkulka iyo cadaadiska gaaska ayaa aad muhiim u ah. Si ballaaran loo isticmaalo soo saarista lakabka Poly ee unugyada TopCon.
PECVD: PECVD waxay ku tiirsan tahay balaasmaha ay dhaliso soo-saarka soo noqnoqda raadiyaha si loo gaaro heerkul hooseeya (in ka yar 450 darajo) ee habka dhigista filimka khafiifka ah. Dhigista heerkulka hooseeya waa faa'iidada ugu weyn, sidaas darteed badbaadinta tamarta, dhimista kharashka, kordhinta awoodda wax soo saarka, iyo yaraynta suuska cimriga ee sidayaasha tirada yar ee maraqa silikoon ee uu keeno heerkulka sare. Waxaa lagu dabaqi karaa hababka unugyada kala duwan sida PERC, TOPCON, iyo HJT.
ALD: lebbiska filimka wanaagsan, cufan oo aan lahayn godad, dabeecadaha daboolka tallaabo wanaagsan, waxaa lagu fulin karaa heerkulka hooseeya (heerkulka qolka-400 ℃), si fudud oo sax ah ayaa loo xakameyn karaa dhumucda filimka, si ballaaran ayaa loo dabaqi karaa substrates qaabab kala duwan, iyo uma baahna in la xakameeyo isku midka ah ee socodka falcelinta. Laakiin khasaaraha ayaa ah in xawaaraha sameynta filimku uu yahay mid gaabis ah. Sida lakabka zinc sulfide (ZnS) ee iftiimiya lakabka loo isticmaalo in lagu soo saaro insulators nanostructured (Al2O3/TiO2) iyo bandhigyada elektroluminescent-filim khafiif ah (TFEL).
Dhigista lakabka atomiga ah (ALD) waa habka daahan faakuumka kaas oo sameeya filim khafiif ah oogada lakabka substrate by lakabka qaab hal lakab oo atomi ah. Horaantii 1974kii, Fiisigiste Finnish ah Tuomo Suntola ayaa soo saaray tignoolajiyadan wuxuuna ku guuleystay Abaalmarinta Farsamada Kunka Milyan ee Yuuro. Tiknoolajiyada ALD ayaa markii hore loo isticmaali jiray bandhigyada korantada ee fidsan, laakiin si weyn looma isticmaalin. Ma ahayn ilaa bilowgii qarnigii 21aad in tignoolajiyada ALD ay bilaabatay in ay qaataan warshadaha semiconductor. Iyada oo la soo saarayo qalab ultra- khafiif ah oo-dielectric ah si loogu beddelo silikoni oxide dhaqameed, waxay si guul leh u xallisay dhibaatada hadda jirta ee daadinta ee ay sababtay hoos u dhigista ballaca laynka ee transistor-yada saamaynta, taasoo keentay in sharciga Moore uu sii horumariyo xagga ballaadhka laynka yar. Dr. Tuomo Suntola ayaa mar sheegay in ALD ay si weyn u kordhin karto cufnaanta isdhexgalka ee qaybaha.
Xogta dadweynuhu waxay muujinaysaa in tignoolajiyada ALD uu ikhtiraacay Dr. Tuomo Suntola oo ka tirsan shirkadda PICOSUN ee Finland sannadkii 1974-kii, waxaana lagu warshadeeyay dibadda, sida filimka sare ee dielectric ee ku jira 45/32 nanometer chip oo ay samaysay Intel. Shiinaha, dalkaygu wuxuu soo saaray tignoolajiyada ALD in ka badan 30 sano ka dib marka loo eego wadamada shisheeye. Bishii Oktoobar 2010, PICOSUN ee Finland iyo Jaamacadda Fudan waxay martigelisay shirkii ugu horreeyay ee wax-is-dhaafsiga tacliimeed ee ALD ee gudaha, oo soo bandhigaya tignoolajiyada ALD Shiinaha markii ugu horreysay.
Marka la barbar dhigo kaydka uumiga kiimikada ee dhaqameed (CVD) iyo kaydinta uumiga jirka (PVD), faa'iidooyinka ALD waa iswaafajin saddex-geesood ah oo aad u fiican, lebbiska filimka weyn ee aagga, iyo xakamaynta dhumucda saxda ah, kuwaas oo ku habboon koritaanka filimada aadka u khafiifka ah ee qaababka dusha adag iyo qaabdhismeedka saamiga sare.
Isha xogta: Micro-nano processing platform of Tsinghua University-
Xilligii Moore ka dib, kakanaanta iyo habka mugga wax soo saarka wafer si weyn ayaa loo hagaajiyay. Qaadashada chips-ka macquulka ah tusaale ahaan, iyadoo kororka tirada khadadka wax soo saarka leh hababka ka hooseeya 45nm, gaar ahaan khadadka wax soo saarka leh hababka 28nm iyo ka hooseeya, shuruudaha daahan dhumucdiisuna iyo xakamaynta saxda ah ayaa ka sarreeya. Ka dib markii la soo bandhigay tignoolajiyada soo-gaadhista badan, tirada tillaabooyinka geeddi-socodka ALD iyo qalabka loo baahan yahay ayaa si aad ah u kordhay; dhinaca qalabka xusuusta, habka wax soo saarka guud wuxuu ka soo baxay 2D NAND ilaa qaab dhismeedka 3D NAND, tirada lakabyada gudaha ayaa sii waday inay kordhaan, qaybaha ayaa si tartiib tartiib ah u soo bandhigay cufnaanta sare, qaabdhismeedka saamiga sare, iyo doorka muhiimka ah. ALD wuxuu bilaabay inuu soo baxo. Marka loo eego aragtida horumarka mustaqbalka ee semiconductors, tignoolajiyada ALD waxay ka ciyaari doontaa door muhiim ah oo sii kordheysa xilligii Moore ka dib.
Tusaale ahaan, ALD waa tignoolajiyada meel dhigista kaliya ee buuxin karta daboolida iyo shuruudaha waxqabadka filimada ee qaab dhismeedka adag ee 3D (sida 3D-NAND). Tan waxaa si cad loogu arki karaa sawirka hoose. Filimka lagu kaydiyay CVD A (buluug) si buuxda uma daboolo qaybta hoose ee dhismaha; xitaa haddii qaar ka mid ah habraaca habraaca lagu sameeyo CVD (CVD B) si loo gaaro daboolka, waxqabadka filimka iyo ka kooban kiimikada aagga hoose ayaa aad u liidata (aagga cad ee shaxanka); Taas bedelkeeda, isticmaalka tignoolajiyada ALD waxay muujineysaa daboolida filimka oo dhameystiran, tayada sare iyo tayada filimada ayaa lagu gaaraa dhammaan qeybaha qaab dhismeedka.
—-Sawirka Faa'iidooyinka tignoolajiyada ALD marka la barbar dhigo CVD (Isha: ASM)—-
In kasta oo CVD ay weli ku jirto saamiga ugu weyn suuqa muddada gaaban, ALD waxa ay noqotay mid ka mid ah qaybaha ugu dhaqsaha badan u koraya ee suuqa qalabka waferka. Suuqan ALD oo leh awood koritaan oo aad u wanaagsan iyo doorka muhiimka ah ee wax soo saarka chips, ASM waa shirkad hormuud u ah qalabka ALD.
Waqtiga boostada: Jun-12-2024