ការដាក់ស្រទាប់ខ្សែភាពយន្តស្តើងគឺជាការស្រោបស្រទាប់ខ្សែភាពយន្តលើសម្ភារៈស្រទាប់ខាងក្រោមសំខាន់នៃស៊ីមីកុងដុកទ័រ។ ខ្សែភាពយន្តនេះអាចត្រូវបានផលិតពីវត្ថុធាតុផ្សេងៗដូចជាសមាសធាតុអ៊ីសូឡង់ស៊ីលីកុនឌីអុកស៊ីត ប៉ូលីស៊ីកុងដុកទ័រ លោហៈទង់ដែងជាដើម។ ឧបករណ៍ដែលប្រើសម្រាប់ថ្នាំកូតត្រូវបានគេហៅថាឧបករណ៍ដាក់ស្រទាប់ខ្សែភាពយន្តស្តើង។
ពីទស្សនៈនៃដំណើរការផលិតបន្ទះឈីបស៊ីមីកុងដុកទ័រ វាមានទីតាំងនៅក្នុងដំណើរការផ្នែកខាងមុខ។
ដំណើរការរៀបចំខ្សែភាពយន្តស្តើងអាចបែងចែកជាពីរប្រភេទយោងទៅតាមវិធីសាស្ត្របង្កើតខ្សែភាពយន្តរបស់វា៖ ការដាក់ស្រទាប់ចំហាយរូបវន្ត (PVD) និងការដាក់ស្រទាប់ចំហាយគីមី(CVD)ដែលក្នុងនោះឧបករណ៍ដំណើរការ CVD មានសមាមាត្រខ្ពស់ជាង។
ការដាក់ចំហាយរូបវន្ត (PVD) សំដៅទៅលើការហួតនៃផ្ទៃនៃប្រភពសម្ភារៈ និងការដាក់លើផ្ទៃនៃស្រទាប់ខាងក្រោមតាមរយៈឧស្ម័ន/ប្លាស្មាសម្ពាធទាប រួមទាំងការហួត ការបាញ់ទឹក ធ្នឹមអ៊ីយ៉ុង។ល។
ការដាក់ចំហាយគីមី (ជំងឺ CVD) សំដៅលើដំណើរការនៃការដាក់ស្រទាប់រឹងមួយនៅលើផ្ទៃនៃបន្ទះស៊ីលីកុនតាមរយៈប្រតិកម្មគីមីនៃល្បាយឧស្ម័ន។ យោងទៅតាមលក្ខខណ្ឌប្រតិកម្ម (សម្ពាធ សារធាតុបឋម) វាត្រូវបានបែងចែកទៅជាសម្ពាធបរិយាកាសជំងឺ CVD(APCVD), សម្ពាធទាបជំងឺ CVD(LPCVD), CVD ដែលបង្កើនដោយប្លាស្មា (PECVD), CVD ប្លាស្មាដង់ស៊ីតេខ្ពស់ (HDPCVD) និងការដាក់ស្រទាប់អាតូម (ALD)។
LPCVD៖ LPCVD មានសមត្ថភាពគ្របដណ្តប់ជំហានបានល្អជាង ការគ្រប់គ្រងសមាសភាព និងរចនាសម្ព័ន្ធល្អ អត្រា និងទិន្នផលនៃការបញ្ចេញខ្ពស់ និងកាត់បន្ថយប្រភពនៃការបំពុលភាគល្អិតយ៉ាងច្រើន។ ការពឹងផ្អែកលើឧបករណ៍កំដៅជាប្រភពកំដៅដើម្បីរក្សាប្រតិកម្ម ការគ្រប់គ្រងសីតុណ្ហភាព និងសម្ពាធឧស្ម័នគឺមានសារៈសំខាន់ខ្លាំងណាស់។ ត្រូវបានគេប្រើយ៉ាងទូលំទូលាយក្នុងការផលិតស្រទាប់ Poly នៃកោសិកា TopCon។
PECVD៖ PECVD ពឹងផ្អែកលើប្លាស្មាដែលបង្កើតឡើងដោយការបង្កើតប្រេកង់វិទ្យុ ដើម្បីសម្រេចបានសីតុណ្ហភាពទាប (តិចជាង ៤៥០ ដឺក្រេ) នៃដំណើរការដាក់ស្រទាប់ស្តើង។ ការដាក់ស្រទាប់នៅសីតុណ្ហភាពទាបគឺជាគុណសម្បត្តិចម្បងរបស់វា ដោយហេតុនេះសន្សំសំចៃថាមពល កាត់បន្ថយថ្លៃដើម បង្កើនសមត្ថភាពផលិតកម្ម និងកាត់បន្ថយការរលួយពេញមួយជីវិតរបស់សារធាតុដឹកជញ្ជូនភាគតិចនៅក្នុងបន្ទះស៊ីលីកុនដែលបណ្តាលមកពីសីតុណ្ហភាពខ្ពស់។ វាអាចត្រូវបានអនុវត្តចំពោះដំណើរការនៃកោសិកាផ្សេងៗដូចជា PERC, TOPCON និង HJT។
ALD: ឯកសណ្ឋានខ្សែភាពយន្តល្អ ក្រាស់ និងគ្មានរន្ធ លក្ខណៈគ្របដណ្តប់ជំហានល្អ អាចត្រូវបានអនុវត្តនៅសីតុណ្ហភាពទាប (សីតុណ្ហភាពបន្ទប់ -400℃) អាចគ្រប់គ្រងកម្រាស់ខ្សែភាពយន្តបានយ៉ាងសាមញ្ញ និងត្រឹមត្រូវ អាចអនុវត្តបានយ៉ាងទូលំទូលាយចំពោះស្រទាប់ខាងក្រោមនៃរាងផ្សេងៗគ្នា ហើយមិនចាំបាច់គ្រប់គ្រងឯកសណ្ឋាននៃលំហូរសារធាតុប្រតិកម្មទេ។ ប៉ុន្តែគុណវិបត្តិគឺថាល្បឿនបង្កើតខ្សែភាពយន្តគឺយឺត។ ដូចជាស្រទាប់បញ្ចេញពន្លឺស័ង្កសីស៊ុលហ្វីត (ZnS) ដែលប្រើសម្រាប់ផលិតអ៊ីសូឡង់ដែលមានរចនាសម្ព័ន្ធណាណូ (Al2O3/TiO2) និងអេក្រង់អេឡិចត្រូលូមីណេសិនស្តើង (TFEL)។
ការដាក់ស្រទាប់អាតូម (ALD) គឺជាដំណើរការថ្នាំកូតក្នុងសុញ្ញកាសដែលបង្កើតជាខ្សែភាពយន្តស្តើងមួយនៅលើផ្ទៃនៃស្រទាប់ស្រទាប់ខាងក្រោមម្តងមួយៗ ក្នុងទម្រង់ជាស្រទាប់អាតូមតែមួយ។ នៅដើមឆ្នាំ 1974 អ្នករូបវិទ្យាសម្ភារៈហ្វាំងឡង់ Tuomo Suntola បានបង្កើតបច្ចេកវិទ្យានេះ ហើយបានឈ្នះពានរង្វាន់បច្ចេកវិទ្យាសហស្សវត្សរ៍ចំនួន 1 លានអឺរ៉ូ។ បច្ចេកវិទ្យា ALD ដើមឡើយត្រូវបានប្រើសម្រាប់អេក្រង់អេឡិចត្រូលូមីណេសិនបន្ទះសំប៉ែត ប៉ុន្តែវាមិនត្រូវបានប្រើប្រាស់យ៉ាងទូលំទូលាយទេ។ រហូតដល់ដើមសតវត្សរ៍ទី 21 ទើបបច្ចេកវិទ្យា ALD បានចាប់ផ្តើមត្រូវបានអនុម័តដោយឧស្សាហកម្មស៊ីមីកុងដុកទ័រ។ តាមរយៈការផលិតសម្ភារៈឌីអេឡិចត្រិចខ្ពស់ស្តើងបំផុត ដើម្បីជំនួសអុកស៊ីដស៊ីលីកុនប្រពៃណី វាបានដោះស្រាយបញ្ហាចរន្តលេចធ្លាយដោយជោគជ័យដែលបណ្តាលមកពីការកាត់បន្ថយទទឹងបន្ទាត់នៃត្រង់ស៊ីស្ទ័របែបផែនវាល ដែលជំរុញឱ្យច្បាប់របស់ Moore អភិវឌ្ឍបន្ថែមទៀតឆ្ពោះទៅរកទទឹងបន្ទាត់តូចជាងមុន។ លោកវេជ្ជបណ្ឌិត Tuomo Suntola ធ្លាប់បាននិយាយថា ALD អាចបង្កើនដង់ស៊ីតេសមាហរណកម្មនៃសមាសធាតុយ៉ាងច្រើន។
ទិន្នន័យសាធារណៈបង្ហាញថា បច្ចេកវិទ្យា ALD ត្រូវបានបង្កើតឡើងដោយលោកវេជ្ជបណ្ឌិត Tuomo Suntola មកពី PICOSUN ក្នុងប្រទេសហ្វាំងឡង់ក្នុងឆ្នាំ 1974 ហើយត្រូវបានធ្វើឧស្សាហូបនីយកម្មនៅបរទេស ដូចជាខ្សែភាពយន្តឌីអេឡិចត្រិចខ្ពស់នៅក្នុងបន្ទះឈីប 45/32 ណាណូម៉ែត្រ ដែលបង្កើតឡើងដោយក្រុមហ៊ុន Intel។ នៅក្នុងប្រទេសចិន ប្រទេសរបស់ខ្ញុំបានណែនាំបច្ចេកវិទ្យា ALD ជាង 30 ឆ្នាំក្រោយប្រទេសបរទេស។ នៅក្នុងខែតុលា ឆ្នាំ 2010 PICOSUN នៅប្រទេសហ្វាំងឡង់ និងសាកលវិទ្យាល័យ Fudan បានរៀបចំកិច្ចប្រជុំផ្លាស់ប្តូរសិក្សា ALD ក្នុងស្រុកលើកដំបូង ដោយណែនាំបច្ចេកវិទ្យា ALD ទៅកាន់ប្រទេសចិនជាលើកដំបូង។
បើប្រៀបធៀបទៅនឹងការដាក់ចំហាយគីមីបែបប្រពៃណី (ជំងឺ CVD) និងការដាក់ចំហាយរូបវន្ត (PVD) គុណសម្បត្តិរបស់ ALD គឺភាពស៊ីសង្វាក់គ្នាបីវិមាត្រដ៏ល្អឥតខ្ចោះ ឯកសណ្ឋានខ្សែភាពយន្តលើផ្ទៃដីធំ និងការគ្រប់គ្រងកម្រាស់យ៉ាងច្បាស់លាស់ ដែលស័ក្តិសមសម្រាប់ការដាំខ្សែភាពយន្តស្តើងខ្លាំងលើរាងផ្ទៃស្មុគស្មាញ និងរចនាសម្ព័ន្ធសមាមាត្រទិដ្ឋភាពខ្ពស់។
—ប្រភពទិន្នន័យ៖ វេទិកាដំណើរការមីក្រូណាណូនៃសាកលវិទ្យាល័យស៊ីងហួ—
នៅក្នុងយុគសម័យក្រោយសម័យ Moore ភាពស្មុគស្មាញ និងបរិមាណដំណើរការនៃការផលិតបន្ទះសៀគ្វី wafer ត្រូវបានធ្វើឱ្យប្រសើរឡើងយ៉ាងខ្លាំង។ ដោយយកបន្ទះឈីបឡូជីខលជាឧទាហរណ៍ ជាមួយនឹងការកើនឡើងនៃចំនួនខ្សែសង្វាក់ផលិតកម្មដែលមានដំណើរការក្រោម 45nm ជាពិសេសខ្សែសង្វាក់ផលិតកម្មដែលមានដំណើរការក្រោម 28nm តម្រូវការសម្រាប់កម្រាស់ថ្នាំកូត និងការគ្រប់គ្រងភាពជាក់លាក់គឺខ្ពស់ជាង។ បន្ទាប់ពីការណែនាំបច្ចេកវិទ្យាបង្ហាញច្រើនដង ចំនួនជំហានដំណើរការ ALD និងឧបករណ៍ដែលត្រូវការបានកើនឡើងគួរឱ្យកត់សម្គាល់។ នៅក្នុងវិស័យបន្ទះឈីបអង្គចងចាំ ដំណើរការផលិតសំខាន់ៗបានវិវត្តពីរចនាសម្ព័ន្ធ 2D NAND ទៅ 3D NAND ចំនួនស្រទាប់ខាងក្នុងបានបន្តកើនឡើង ហើយសមាសធាតុបានបង្ហាញរចនាសម្ព័ន្ធដង់ស៊ីតេខ្ពស់ និងសមាមាត្រទិដ្ឋភាពខ្ពស់បន្តិចម្តងៗ ហើយតួនាទីសំខាន់នៃ ALD បានចាប់ផ្តើមលេចចេញជារូបរាង។ ពីទស្សនៈនៃការអភិវឌ្ឍនាពេលអនាគតនៃស៊ីមីកុងដុកទ័រ បច្ចេកវិទ្យា ALD នឹងដើរតួនាទីយ៉ាងសំខាន់កាន់តែខ្លាំងឡើងនៅក្នុងយុគសម័យក្រោយសម័យ Moore។
ឧទាហរណ៍ ALD គឺជាបច្ចេកវិទ្យាដាក់ស្រទាប់តែមួយគត់ដែលអាចបំពេញតាមតម្រូវការគ្របដណ្តប់ និងដំណើរការខ្សែភាពយន្តនៃរចនាសម្ព័ន្ធជង់ 3D ស្មុគស្មាញ (ដូចជា 3D-NAND)។ នេះអាចមើលឃើញយ៉ាងច្បាស់នៅក្នុងរូបភាពខាងក្រោម។ ខ្សែភាពយន្តដែលដាក់ក្នុង CVD A (ពណ៌ខៀវ) មិនគ្របដណ្តប់ផ្នែកខាងក្រោមនៃរចនាសម្ព័ន្ធទាំងស្រុងទេ។ ទោះបីជាការកែតម្រូវដំណើរការមួយចំនួនត្រូវបានធ្វើឡើងចំពោះ CVD (CVD B) ដើម្បីសម្រេចបាននូវការគ្របដណ្តប់ក៏ដោយ ដំណើរការខ្សែភាពយន្ត និងសមាសធាតុគីមីនៃតំបន់ខាងក្រោមគឺខ្សោយណាស់ (តំបន់ពណ៌សនៅក្នុងរូបភាព)។ ផ្ទុយទៅវិញ ការប្រើប្រាស់បច្ចេកវិទ្យា ALD បង្ហាញពីការគ្របដណ្តប់ខ្សែភាពយន្តពេញលេញ ហើយលក្ខណៈសម្បត្តិខ្សែភាពយន្តដែលមានគុណភាពខ្ពស់ និងឯកសណ្ឋានត្រូវបានសម្រេចនៅគ្រប់តំបន់ទាំងអស់នៃរចនាសម្ព័ន្ធ។
—-រូបភាព គុណសម្បត្តិនៃបច្ចេកវិទ្យា ALD បើប្រៀបធៀបទៅនឹង CVD (ប្រភព៖ ASM)—-
ទោះបីជា CVD នៅតែកាន់កាប់ចំណែកទីផ្សារធំបំផុតក្នុងរយៈពេលខ្លីក៏ដោយ ALD បានក្លាយជាផ្នែកមួយដែលកំពុងរីកចម្រើនលឿនបំផុតនៃទីផ្សារឧបករណ៍ផលិតបន្ទះសៀគ្វី។ នៅក្នុងទីផ្សារ ALD នេះ ជាមួយនឹងសក្តានុពលកំណើនដ៏អស្ចារ្យ និងតួនាទីយ៉ាងសំខាន់ក្នុងការផលិតបន្ទះឈីប ASM គឺជាក្រុមហ៊ុនឈានមុខគេក្នុងវិស័យឧបករណ៍ ALD។
ពេលវេលាបង្ហោះ៖ ថ្ងៃទី ១២ ខែមិថុនា ឆ្នាំ ២០២៤