Tinne-filmôfsetting is it oanbringen fan in laach film op it haadsubstraatmateriaal fan 'e healgeleider. Dizze film kin makke wurde fan ferskate materialen, lykas isolearjende ferbining silisiumdiokside, healgeleider polysilicium, metaal koper, ensfh. De apparatuer dy't brûkt wurdt foar it oanbringen wurdt tinne-filmôfsettingsapparatuer neamd.
Fanút it perspektyf fan it produksjeproses fan healgeleiderchips leit it yn it front-end-proses.
It proses fan tarieding fan tinne film kin wurde ferdield yn twa kategoryen neffens de filmfoarmingsmetoade: fysike dampôfsetting (PVD) en gemyske dampôfsetting(CVD), wêrfan CVD-prosesapparatuer in heger oandiel útmakket.
Fysike dampôfsetting (PVD) ferwiist nei de ferdamping fan it oerflak fan 'e materiaalboarne en ôfsetting op it oerflak fan it substraat troch leechdrukgas/plasma, ynklusyf ferdamping, sputtering, ionenstriel, ensfh.;
Gemyske dampôfsetting (CVD) ferwiist nei it proses fan it ôfsetten fan in fêste film op it oerflak fan 'e silisiumwafer troch in gemyske reaksje fan in gasmingsel. Neffens de reaksjebetingsten (druk, foarrinner) wurdt it ferdield yn atmosfearyske drukCVD(APCVD), lege drukCVD(LPCVD), plasma-fersterke CVD (PECVD), hege-tichtens plasma CVD (HDPCVD) en atoomlaachôfsetting (ALD).
LPCVD: LPCVD hat bettere stapdekkingsfermogen, goede gearstalling en struktuerkontrôle, hege ôfsettingssnelheid en útfier, en ferminderet de boarne fan dieltsjefersmoarging sterk. Troch te fertrouwen op ferwaarmingsapparatuer as waarmteboarne om de reaksje te behâlden, binne temperatuerkontrôle en gasdruk tige wichtich. Breed brûkt yn 'e polylaachproduksje fan TopCon-sellen.
PECVD: PECVD fertrout op it plasma dat generearre wurdt troch radiofrekwinsje-ynduksje om in lege temperatuer (minder as 450 graden) fan it tinne-filmôfsettingsproses te berikken. Lege temperatuerôfsetting is it wichtichste foardiel, wêrtroch enerzjy besparre wurdt, kosten fermindere wurde, produksjekapasiteit fergrutte wurdt en it libbenslange ferfal fan minderheidsladingsdragers yn silisiumwafers feroarsake troch hege temperatuer fermindere wurdt. It kin tapast wurde op 'e prosessen fan ferskate sellen lykas PERC, TOPCON en HJT.
ALD: Goede filmuniformiteit, ticht en sûnder gatten, goede stapdekkingseigenskippen, kin útfierd wurde by lege temperatuer (keamertemperatuer -400 ℃), kin de filmdikte ienfâldich en sekuer kontrolearje, is breed tapast op substraten fan ferskate foarmen, en hoecht de uniformiteit fan 'e reaktantstream net te kontrolearjen. Mar it neidiel is dat de filmfoarmingssnelheid stadich is. Lykas de ljochtútstjittende laach fan sinksulfide (ZnS) dy't brûkt wurdt om nanostrukturearre isolatoaren (Al2O3/TiO2) en tinne-film elektrolumineszinte displays (TFEL) te produsearjen.
Atoomlaachôfsetting (ALD) is in fakuümcoatingproses dat in tinne film foarmet op it oerflak fan in substraat laach foar laach yn 'e foarm fan ien atoomlaach. Al yn 1974 ûntwikkele de Finske materiaalfysikus Tuomo Suntola dizze technology en wûn de Millennium Technology Award fan 1 miljoen euro. ALD-technology waard oarspronklik brûkt foar elektrolumineszinte platte skermen, mar it waard net breed brûkt. It wie pas oan it begjin fan 'e 21e iuw dat ALD-technology begon te wurden oannaam troch de healgeleideryndustry. Troch it produsearjen fan ultratinne heech-diëlektryske materialen om tradisjonele silisiumokside te ferfangen, loste it mei súkses it lekstroomprobleem op dat feroarsake waard troch de fermindering fan 'e linebreedte fan fjildeffekttransistors, wêrtroch't de Wet fan Moore him fierder ûntwikkele nei lytsere linebreedtes. Dr. Tuomo Suntola sei ris dat ALD de yntegraasjetichtens fan komponinten signifikant ferheegje kin.
Iepenbiere gegevens litte sjen dat ALD-technology útfûn is troch Dr. Tuomo Suntola fan PICOSUN yn Finlân yn 1974 en yn it bûtenlân yndustrialisearre is, lykas de hege diëlektryske film yn 'e 45/32 nanometer-chip ûntwikkele troch Intel. Yn Sina yntrodusearre myn lân ALD-technology mear as 30 jier letter as bûtenlânske lannen. Yn oktober 2010 organisearren PICOSUN yn Finlân en de Universiteit fan Fudan de earste ynlânske akademyske útwikselingsgearkomste foar ALD, wêrby't ALD-technology foar it earst yn Sina yntrodusearre waard.
Yn ferliking mei tradisjonele gemyske dampôfsetting (CVD) en fysike dampôfsetting (PVD), binne de foardielen fan ALD poerbêste trijediminsjonale konformiteit, filmuniformiteit oer in grut oerflak, en krekte diktekontrôle, dy't geskikt binne foar it groeien fan ultradunne films op komplekse oerflakfoarmen en struktueren mei hege aspektferhâlding.
—Gegevensboarne: Mikro-nano-ferwurkingsplatfoarm fan Tsinghua Universiteit—
Yn it post-Moore-tiidrek binne de kompleksiteit en it prosesvolume fan waferproduksje sterk ferbettere. As wy logikachips as foarbyld nimme, mei de tanimming fan it oantal produksjelinen mei prosessen ûnder 45nm, benammen de produksjelinen mei prosessen fan 28nm en leger, binne de easken foar coatingdikte en presyzjekontrôle heger. Nei de ynfiering fan meardere bleatstellingstechnology is it oantal ALD-prosesstappen en apparatuer dy't nedich binne signifikant tanommen; op it mêd fan ûnthâldchips is it mainstream produksjeproses evoluearre fan 2D NAND nei 3D NAND-struktuer, is it oantal ynterne lagen trochgien mei tanimmen, en hawwe de komponinten stadichoan struktueren mei hege tichtheid en hege aspektferhâlding presintearre, en de wichtige rol fan ALD is begûn te ûntstean. Fanút it perspektyf fan 'e takomstige ûntwikkeling fan healgeleiders sil ALD-technology in hieltyd wichtiger rol spylje yn it post-Moore-tiidrek.
Bygelyks, ALD is de ienige ôfsettingstechnology dy't foldocht oan de easken foar dekking en filmprestaasjes fan komplekse 3D-stapelde struktueren (lykas 3D-NAND). Dit is dúdlik te sjen yn 'e ûndersteande figuer. De film dy't ôfset is yn CVD A (blau) dekt it ûnderste diel fan 'e struktuer net folslein; sels as der wat prosesoanpassingen makke wurde oan CVD (CVD B) om dekking te berikken, binne de filmprestaasjes en gemyske gearstalling fan it ûnderste gebiet tige min (wyt gebiet yn 'e figuer); yn tsjinstelling, it gebrûk fan ALD-technology lit folsleine filmdekking sjen, en wurde hege kwaliteit en unifoarme filmeigenskippen berikt yn alle gebieten fan 'e struktuer.
—-Foardielen fan ALD-technology yn ferliking mei CVD (Boarne: ASM)—-
Hoewol CVD op koarte termyn noch altyd it grutste merkoandiel yn beslach nimt, is ALD ien fan 'e rapst groeiende ûnderdielen fan 'e merk foar waferfabrikanten wurden. Yn dizze ALD-merk mei grut groeipotinsjeel en in wichtige rol yn chipproduksje, is ASM in liedend bedriuw op it mêd fan ALD-apparatuer.
Pleatsingstiid: 12 juny 2024