Déposisi pilem ipis nyaéta pikeun ngalapis lapisan pilem dina bahan substrat utama semikonduktor. Film ieu bisa dijieun tina rupa-rupa bahan, kayaning insulating sanyawa silikon dioksida, polysilicon semikonduktor, tambaga logam, jeung sajabana Alat-alat nu dipaké pikeun palapis disebut alat déposisi pilem ipis.
Tina sudut pandang prosés manufaktur chip semikonduktor, ayana dina prosés hareup-tungtung.
Prosés préparasi film ipis bisa dibagi kana dua kategori nurutkeun metoda ngabentuk pilem na: déposisi uap fisik (PVD) jeung déposisi uap kimiawi.(CVD), diantarana parabot prosés CVD akun pikeun proporsi luhur.
déposisi uap fisik (PVD) nujul kana vaporization tina beungeut sumber bahan jeung déposisi dina beungeut substrat ngaliwatan-tekanan low gas / plasma, kaasup évaporasi, sputtering, ion beam, jsb;
déposisi uap kimiawi (CVD) ngarujuk kana prosés neundeun pilem padet dina beungeut wafer silikon ngaliwatan réaksi kimia campuran gas. Numutkeun kaayaan réaksi (tekanan, prékursor), éta dibagi kana tekanan atmosfirCVD(APCVD), tekanan rendahCVD(LPCVD), plasma ditingkatkeun CVD (PECVD), dénsitas luhur plasma CVD (HDPCVD) jeung atom lapisan déposisi (ALD).
LPCVD: LPCVD gaduh kamampuan liputan léngkah anu langkung saé, komposisi sareng kontrol struktur anu saé, laju déposisi sareng kaluaran anu luhur, sareng ngirangan pisan sumber polusi partikel. Ngandelkeun alat pemanasan salaku sumber panas pikeun ngajaga réaksi, kontrol suhu sareng tekanan gas penting pisan. Loba dipaké dina manufaktur lapisan Poli sél TopCon.
PECVD: PECVD ngandelkeun plasma nu dihasilkeun ku induksi frékuénsi radio pikeun ngahontal suhu low (kirang ti 450 derajat) tina prosés déposisi film ipis. Déposisi suhu rendah mangrupikeun kauntungan utami, ku kituna ngahémat énergi, ngirangan biaya, ningkatkeun kapasitas produksi, sareng ngirangan buruk umur operator minoritas dina wafer silikon disababkeun ku suhu luhur. Éta tiasa dilarapkeun kana prosés rupa-rupa sél sapertos PERC, TOPCON, sareng HJT.
ALD: Keseragaman pilem anu saé, padet sareng tanpa liang, ciri sinyalna léngkah anu saé, tiasa dilaksanakeun dina suhu rendah (suhu kamar-400 ℃), tiasa ngan saukur sareng akurat ngadalikeun ketebalan pilem, sacara lega tiasa dianggo pikeun substrat tina bentuk anu béda, sareng teu perlu ngadalikeun uniformity aliran réaktan. Tapi disadvantage teh nya eta speed formasi film slow. Sapertos lapisan pancaran cahaya séng sulfida (ZnS) anu dianggo pikeun ngahasilkeun insulator berstruktur nano (Al2O3/TiO2) sareng tampilan electroluminescent pilem ipis (TFEL).
Déposisi lapisan atom (ALD) nyaéta prosés palapis vakum anu ngabentuk pilem ipis dina beungeut substrat lapisan demi lapisan dina wangun lapisan atom tunggal. Dina awal 1974, fisikawan bahan Finlandia Tuomo Suntola ngembangkeun téhnologi ieu sarta meunang 1 juta euro Millennium Technology Award. Téknologi ALD asalna dipaké pikeun tampilan electroluminescent panel datar, tapi teu loba dipaké. Teu dugi ka awal abad ka-21 téknologi ALD mimiti diadopsi ku industri semikonduktor. Ku manufaktur bahan diéléktrik tinggi ultra-ipis pikeun ngaganti oksida silikon tradisional, éta hasil direngsekeun masalah leakage ayeuna disababkeun ku ngurangan lebar garis transistor éfék médan, nyababkeun Hukum Moore pikeun salajengna ngamekarkeun arah lega garis leutik. Dr Tuomo Suntola sakali ngomong yén ALD nyata bisa ningkatkeun dénsitas integrasi komponén.
Data umum nunjukkeun yén téknologi ALD diciptakeun ku Dr. Tuomo Suntola ti PICOSUN di Finlandia dina taun 1974 sareng parantos industri di luar negeri, sapertos pilem diéléktrik tinggi dina chip 45/32 nanometer anu dikembangkeun ku Intel. Di Cina, nagara kuring ngenalkeun téknologi ALD langkung ti 30 taun langkung lami tibatan nagara deungeun. Dina Oktober 2010, PICOSUN di Finlandia sareng Universitas Fudan ngayakeun rapat pertukaran akademik ALD domestik munggaran, ngenalkeun téknologi ALD ka Cina pikeun kahiji kalina.
Dibandingkeun sareng déposisi uap kimia tradisional (CVD) jeung déposisi uap fisik (PVD), kaunggulan ALD anu alus teuing tilu diménsi conformality, badag-aréa film uniformity, jeung kontrol ketebalan tepat, nu cocog pikeun tumuwuh film ultra-ipis dina wangun beungeut kompléks jeung struktur rasio aspék tinggi.
—Sumber data: Platform pangolahan mikro-nano Universitas Tsinghua—
Dina jaman pos-Moore, pajeulitna sarta volume prosés manufaktur wafer geus greatly ningkat. Nyandak chip logika sabagé conto, kalayan paningkatan jumlah jalur produksi kalayan prosés sahandapeun 45nm, khususna jalur produksi kalayan prosés 28nm sareng handap, sarat pikeun ketebalan palapis sareng kontrol presisi langkung luhur. Saatos ngenalkeun sababaraha téknologi paparan, jumlah léngkah prosés ALD sareng alat anu diperyogikeun parantos ningkat sacara signifikan; dina widang chip mémori, prosés manufaktur mainstream geus mekar ti 2D NAND kana struktur 3D NAND, jumlah lapisan internal terus ningkat, sarta komponén geus laun dibere dénsitas tinggi, struktur rasio aspék tinggi, sarta peran penting. tina ALD geus mimiti muncul. Tina sudut pandang pamekaran semikonduktor kahareup, téknologi ALD bakal maénkeun peran anu langkung penting dina jaman pasca Moore.
Salaku conto, ALD mangrupikeun hiji-hijina téknologi déposisi anu tiasa nyumponan syarat sinyalna sareng pagelaran pilem tina struktur tumpukan 3D kompléks (sapertos 3D-NAND). Ieu bisa jelas katempo dina gambar di handap. Pilem disimpen dina CVD A (biru) teu lengkep nutupan bagian handap struktur; sanajan sababaraha pangaluyuan prosés dijieun pikeun CVD (CVD B) pikeun ngahontal sinyalna, kinerja pilem sarta komposisi kimia wewengkon handap pisan goréng (wewengkon bodas dina gambar); sabalikna, pamakéan téknologi ALD nembongkeun sinyalna pilem lengkep, sarta kualitas luhur sarta sipat pilem seragam kahontal dina sagala widang struktur.
—-Gambar Kaunggulan téknologi ALD dibandingkeun CVD (Sumber: ASM)—-
Sanaos CVD masih ngeusian pangsa pasar panggedéna dina jangka pondok, ALD parantos janten salah sahiji bagian anu paling gancang dina pasar peralatan wafer. Dina pasar ALD ieu kalawan poténsi tumuwuh hébat sarta peran konci dina manufaktur chip, ASM mangrupakeun parusahaan ngarah dina widang alat-alat ALD.
waktos pos: Jun-12-2024