Таложење танког филма је облагање слоја филма на главном супстратном материјалу полупроводника. Овај филм може бити направљен од различитих материјала, као што су изолациони спој силицијум диоксида, полупроводнички полисилицијум, метални бакар, итд. Опрема која се користи за премазивање назива се опрема за таложење танког филма.
Из перспективе процеса производње полупроводничких чипова, налази се у фронт-енд процесу.
Процес припреме танког филма може се поделити у две категорије према методи формирања филма: физичко таложење паре (ПВД) и хемијско таложење паре(ЦВД), међу којима ЦВД процесна опрема заузима већи удео.
Физичко таложење паре (ПВД) се односи на испаравање површине извора материјала и таложење на површини супстрата кроз гас/плазму ниског притиска, укључујући испаравање, распршивање, јонски сноп, итд.;
Хемијско таложење паре (ЦВД) се односи на процес наношења чврстог филма на површину силицијумске плочице кроз хемијску реакцију мешавине гаса. Према реакционим условима (притисак, прекурсор) дели се на атмосферски притисакЦВД(АПЦВД), низак притисакЦВД(ЛПЦВД), ЦВД побољшане плазмом (ПЕЦВД), ЦВД плазме високе густине (ХДПЦВД) и таложење атомског слоја (АЛД).
ЛПЦВД: ЛПЦВД има бољу способност покривања корака, добру контролу састава и структуре, високу стопу таложења и излаз, и у великој мери смањује извор загађења честицама. Ослањање на опрему за грејање као извор топлоте за одржавање реакције, контрола температуре и притисак гаса су веома важни. Широко се користи у производњи ТопЦон ћелија у поли слоју.
ПЕЦВД: ПЕЦВД се ослања на плазму генерисану радиофреквентном индукцијом да би се постигла ниска температура (мање од 450 степени) процеса таложења танког филма. Таложење на ниским температурама је његова главна предност, чиме се штеди енергија, смањују трошкови, повећава се производни капацитет и смањује животни век мањинских носача у силицијумским плочицама изазваним високом температуром. Може се применити на процесе различитих ћелија као што су ПЕРЦ, ТОПЦОН и ХЈТ.
АЛД: Добра униформност филма, густ и без рупа, добре карактеристике покривања корака, може се изводити на ниској температури (собна температура-400℃), може једноставно и прецизно контролисати дебљину филма, широко је применљив на подлоге различитих облика и не треба да контролише уједначеност тока реактаната. Али недостатак је што је брзина формирања филма мала. Као што је слој који емитује светлост цинк сулфида (ЗнС) који се користи за производњу наноструктурираних изолатора (Ал2О3/ТиО2) и танкослојних електролуминисцентних дисплеја (ТФЕЛ).
Таложење атомског слоја (АЛД) је процес вакуумског облагања који формира танак филм на површини супстрата слој по слој у облику једног атомског слоја. Још 1974. године, фински физичар материјала Туомо Сунтола развио је ову технологију и освојио Милленниум Тецхнологи Авард од милион евра. АЛД технологија је првобитно коришћена за електролуминисцентне дисплеје са равним екраном, али није била широко коришћена. Тек почетком 21. века АЛД технологија је почела да се усваја у индустрији полупроводника. Производњом ултра-танких високодиелектричних материјала који замењују традиционални силицијум оксид, успешно је решио проблем струје цурења изазван смањењем ширине линије транзистора са ефектом поља, што је подстакло Муров закон да се даље развија ка мањим ширинама линија. Др Туомо Сунтола је једном рекао да АЛД може значајно повећати густину интеграције компоненти.
Јавни подаци показују да је АЛД технологију изумео др Туомо Сунтола из ПИЦОСУН-а у Финској 1974. године и да је индустријализована у иностранству, као што је филм са високим диелектричним учинком у 45/32 нанометарском чипу који је развио Интел. У Кини је моја земља увела АЛД технологију више од 30 година касније од страних земаља. У октобру 2010. године, ПИЦОСУН у Финској и Универзитет Фудан били су домаћини првог домаћег састанка академске размене АЛД, уводећи АЛД технологију у Кину по први пут.
У поређењу са традиционалним хемијским таложењем паре (ЦВД) и физичког таложења паре (ПВД), предности АЛД-а су одлична тродимензионална конформалност, униформност филма велике површине и прецизна контрола дебљине, који су погодни за узгој ултра танких филмова на сложеним облицима површине и структурама са високим односом ширине и висине.
—Извор података: платформа за микро-нано обраду Универзитета Тсингхуа—
У пост Муровој ери, сложеност и обим процеса производње вафла су знатно побољшани. Узимајући за пример логичке чипове, са повећањем броја производних линија са процесима испод 45нм, посебно производних линија са процесима од 28нм и испод, захтеви за дебљином премаза и контролом прецизности су већи. Након увођења технологије вишеструке експозиције, број потребних корака АЛД процеса и опреме значајно се повећао; у области меморијских чипова, главни производни процес је еволуирао од 2Д НАНД до 3Д НАНД структуре, број унутрашњих слојева је наставио да се повећава, а компоненте су постепено представљале структуре високе густине, високог односа страница и важну улогу АЛД је почео да се појављује. Из перспективе будућег развоја полупроводника, АЛД технологија ће играти све важнију улогу у пост Муровој ери.
На пример, АЛД је једина технологија таложења која може да испуни захтеве за покривеност и перформансе филма сложених 3Д сложених структура (као што је 3Д-НАНД). Ово се може сликовито видети на слици испод. Филм депонован у ЦВД А (плави) не покрива у потпуности доњи део структуре; чак и ако се изврше нека подешавања процеса на ЦВД (ЦВД Б) да би се постигла покривеност, перформансе филма и хемијски састав доњег подручја су веома лоши (бела област на слици); насупрот томе, употреба АЛД технологије показује потпуну покривеност филмом, а квалитетна и уједначена својства филма се постижу у свим деловима структуре.
—-Предности слике АЛД технологије у поређењу са ЦВД (Извор: АСМ)—-
Иако ЦВД и даље заузима највећи тржишни удео у кратком року, АЛД је постао један од најбрже растућих делова тржишта опреме за фаб плочице. На овом АЛД тржишту са великим потенцијалом раста и кључном улогом у производњи чипова, АСМ је водећа компанија у области АЛД опреме.
Време поста: Јун-12-2024