Dyddodiad ffilm denau yw gorchuddio haen o ffilm ar brif ddeunydd swbstrad y lled-ddargludydd. Gellir gwneud y ffilm hon o wahanol ddefnyddiau, megis cyfansoddyn inswleiddio silicon deuocsid, polysilicon lled-ddargludydd, copr metel, ac ati. Gelwir yr offer a ddefnyddir ar gyfer gorchuddio yn offer dyddodiad ffilm denau.
O safbwynt y broses weithgynhyrchu sglodion lled-ddargludyddion, mae wedi'i leoli yn y broses flaen.
Gellir rhannu'r broses baratoi ffilm denau yn ddau gategori yn ôl ei dull ffurfio ffilm: dyddodiad anwedd corfforol (PVD) a dyddodiad anwedd cemegol(CVD), ac mae offer prosesu CVD yn cyfrif am gyfran uwch ohonynt.
Mae dyddodiad anwedd ffisegol (PVD) yn cyfeirio at anweddu wyneb y ffynhonnell ddeunydd a'i ddyddodi ar wyneb y swbstrad trwy nwy/plasma pwysedd isel, gan gynnwys anweddiad, chwistrellu, trawst ïon, ac ati;
Dyddodiad anwedd cemegol (CVD) yn cyfeirio at y broses o ddyddodi ffilm solet ar wyneb y wafer silicon trwy adwaith cemegol cymysgedd nwy. Yn ôl yr amodau adwaith (pwysau, rhagflaenydd), caiff ei rannu'n bwysau atmosfferigCVD(APCVD), pwysedd iselCVD(LPCVD), CVD wedi'i wella â plasma (PECVD), CVD plasma dwysedd uchel (HDPCVD) a dyddodiad haen atomig (ALD).
LPCVD: Mae gan LPCVD well gallu i orchuddio camu, rheolaeth dda ar gyfansoddiad a strwythur, cyfradd a allbwn dyddodiad uchel, ac mae'n lleihau ffynhonnell llygredd gronynnau yn fawr. Gan ddibynnu ar offer gwresogi fel ffynhonnell wres i gynnal yr adwaith, mae rheoli tymheredd a phwysau nwy yn bwysig iawn. Fe'i defnyddir yn helaeth wrth weithgynhyrchu haen poly celloedd TopCon.
PECVD: Mae PECVD yn dibynnu ar y plasma a gynhyrchir gan anwythiad amledd radio i gyflawni tymheredd isel (llai na 450 gradd) o'r broses dyddodiad ffilm denau. Dyddodiad tymheredd isel yw ei brif fantais, a thrwy hynny arbed ynni, lleihau costau, cynyddu capasiti cynhyrchu, a lleihau pydredd oes cludwyr lleiafrifol mewn wafferi silicon a achosir gan dymheredd uchel. Gellir ei gymhwyso i brosesau amrywiol gelloedd fel PERC, TOPCON, a HJT.
ALD: Unffurfiaeth ffilm dda, trwchus a heb dyllau, nodweddion gorchudd cam da, gellir ei chynnal ar dymheredd isel (tymheredd ystafell-400 ℃), gall reoli trwch y ffilm yn syml ac yn gywir, mae'n berthnasol yn eang i swbstradau o wahanol siapiau, ac nid oes angen rheoli unffurfiaeth llif yr adweithydd. Ond yr anfantais yw bod cyflymder ffurfio'r ffilm yn araf. Megis yr haen allyrru golau sinc sylffid (ZnS) a ddefnyddir i gynhyrchu inswleidyddion nanostrwythuredig (Al2O3/TiO2) ac arddangosfeydd electroluminescent ffilm denau (TFEL).
Mae dyddodiad haen atomig (ALD) yn broses cotio gwactod sy'n ffurfio ffilm denau ar wyneb swbstrad haen wrth haen ar ffurf un haen atomig. Mor gynnar â 1974, datblygodd y ffisegydd deunyddiau o'r Ffindir Tuomo Suntola y dechnoleg hon ac enillodd Wobr Technoleg y Mileniwm gwerth 1 miliwn ewro. Defnyddiwyd technoleg ALD yn wreiddiol ar gyfer arddangosfeydd electroluminescent panel fflat, ond ni chafodd ei defnyddio'n eang. Nid tan ddechrau'r 21ain ganrif y dechreuodd y diwydiant lled-ddargludyddion fabwysiadu technoleg ALD. Trwy gynhyrchu deunyddiau dielectrig uchel ultra-denau i ddisodli ocsid silicon traddodiadol, llwyddodd i ddatrys y broblem cerrynt gollyngiadau a achosir gan leihau lled llinell transistorau effaith maes, gan annog Cyfraith Moore i ddatblygu ymhellach tuag at led llinell llai. Dywedodd Dr. Tuomo Suntola unwaith y gall ALD gynyddu dwysedd integreiddio cydrannau yn sylweddol.
Mae data cyhoeddus yn dangos bod technoleg ALD wedi'i dyfeisio gan Dr. Tuomo Suntola o PICOSUN yn y Ffindir ym 1974 ac wedi'i diwydiannu dramor, fel y ffilm dielectrig uchel yn y sglodion nanometr 45/32 a ddatblygwyd gan Intel. Yn Tsieina, cyflwynodd fy ngwlad dechnoleg ALD fwy na 30 mlynedd yn hwyrach na gwledydd tramor. Ym mis Hydref 2010, cynhaliodd PICOSUN yn y Ffindir a Phrifysgol Fudan y cyfarfod cyfnewid academaidd ALD domestig cyntaf, gan gyflwyno technoleg ALD i Tsieina am y tro cyntaf.
O'i gymharu â dyddodiad anwedd cemegol traddodiadol (CVD) a dyddodiad anwedd ffisegol (PVD), manteision ALD yw cydymffurfiaeth tri dimensiwn rhagorol, unffurfiaeth ffilm arwynebedd mawr, a rheolaeth trwch manwl gywir, sy'n addas ar gyfer tyfu ffilmiau ultra-denau ar siapiau arwyneb cymhleth a strwythurau cymhareb agwedd uchel.
—Ffynhonnell ddata: Platfform prosesu micro-nano Prifysgol Tsinghua—
Yn y cyfnod ôl-Moore, mae cymhlethdod a chyfaint proses gweithgynhyrchu wafers wedi gwella'n fawr. Gan gymryd sglodion rhesymeg fel enghraifft, gyda'r cynnydd yn nifer y llinellau cynhyrchu gyda phrosesau islaw 45nm, yn enwedig y llinellau cynhyrchu gyda phrosesau o 28nm ac islaw, mae'r gofynion ar gyfer trwch cotio a rheoli manwl gywirdeb yn uwch. Ar ôl cyflwyno technoleg amlygiad lluosog, mae nifer y camau proses ALD a'r offer sydd eu hangen wedi cynyddu'n sylweddol; ym maes sglodion cof, mae'r broses weithgynhyrchu brif ffrwd wedi esblygu o strwythur NAND 2D i NAND 3D, mae nifer yr haenau mewnol wedi parhau i gynyddu, ac mae'r cydrannau wedi cyflwyno strwythurau dwysedd uchel, cymhareb agwedd uchel yn raddol, ac mae rôl bwysig ALD wedi dechrau dod i'r amlwg. O safbwynt datblygiad lled-ddargludyddion yn y dyfodol, bydd technoleg ALD yn chwarae rhan gynyddol bwysig yn y cyfnod ôl-Moore.
Er enghraifft, ALD yw'r unig dechnoleg dyddodiad a all fodloni gofynion gorchudd a pherfformiad ffilm strwythurau pentyredig 3D cymhleth (megis 3D-NAND). Gellir gweld hyn yn glir yn y ffigur isod. Nid yw'r ffilm a ddyddodir yn CVD A (glas) yn gorchuddio rhan isaf y strwythur yn llwyr; hyd yn oed os gwneir rhai addasiadau proses i CVD (CVD B) i gyflawni gorchudd, mae perfformiad y ffilm a chyfansoddiad cemegol yr ardal waelod yn wael iawn (ardal wen yn y ffigur); i'r gwrthwyneb, mae defnyddio technoleg ALD yn dangos gorchudd ffilm cyflawn, a chyflawnir priodweddau ffilm o ansawdd uchel ac unffurf ym mhob rhan o'r strwythur.
—-Llun o Fanteision technoleg ALD o'i gymharu â CVD (Ffynhonnell: ASM)—-
Er bod CVD yn dal i feddiannu'r gyfran fwyaf o'r farchnad yn y tymor byr, mae ALD wedi dod yn un o'r rhannau sy'n tyfu gyflymaf o farchnad offer ffatri wafer. Yn y farchnad ALD hon sydd â photensial twf mawr a rôl allweddol mewn gweithgynhyrchu sglodion, mae ASM yn gwmni blaenllaw ym maes offer ALD.
Amser postio: 12 Mehefin 2024