Depokirina fîlma tenik, pêçandina qatek fîlmê li ser materyalê bingehîn ê nîvconductor e. Ev fîlm dikare ji materyalên cûrbecûr, wek pêkhateya îzoleker a silîkon dîoksît, nîvconductor polîsîlîkon, metalê sifir, û hwd. were çêkirin. Amûrên ku ji bo pêçandinê têne bikar anîn wekî amûrên depokirina fîlma tenik têne binavkirin.
Ji perspektîfa pêvajoya çêkirina çîpa nîvconductor ve, ew di pêvajoya pêşiyê de ye.
Pêvajoya amadekirina fîlma tenik li gorî rêbaza çêkirina fîlmê dikare li du kategoriyan were dabeş kirin: danîna buhara fîzîkî (PVD) û danîna buhara kîmyewî.(CVD), ku di nav wan de alavên pêvajoya CVD rêjeyek bilindtir pêk tînin.
Depokirina buxara fîzîkî (PVD) behsa buharbûna rûyê çavkaniya materyalê û danîna li ser rûyê substratê bi rêya gaz/plazmaya zexta nizm dike, di nav de buharbûn, sputterkirin, tîrêjên îyonê, û hwd.;
Depokirina buhara kîmyewî (Nexweşiyên dil û damaran) behsa pêvajoya danîna fîlmek hişk li ser rûyê wafera silîkonê bi rêya reaksiyonek kîmyewî ya tevliheviya gazê dike. Li gorî şert û mercên reaksiyonê (zext, pêşeng), ew li zexta atmosferîk tê dabeş kirin.Nexweşiyên dil û damaran(APCVD), zexta nizmNexweşiyên dil û damaran(LPCVD), CVD-ya bi plazmaya zêdekirî (PECVD), CVD-ya plazmaya densiteya bilind (HDPCVD) û depoya qata atomî (ALD).
LPCVD: LPCVD xwedî şiyana veşartina gavê ya çêtir, kontrolkirina pêkhate û avahiyê ya baş, rêjeya danîn û derana bilind e, û çavkaniya qirêjiya perçeyan pir kêm dike. Ji bo domandina reaksiyonê, bikaranîna alavên germkirinê wekî çavkaniya germê pir girîng e, kontrola germahî û zexta gazê pir girîng e. Bi berfirehî di çêkirina qata Poly ya şaneyên TopCon de tê bikar anîn.
PECVD: PECVD ji bo bidestxistina germahiya nizm (kêmtir ji 450 pileyan) di pêvajoya danîna fîlma tenik de, xwe dispêre plazmaya ku ji hêla înduksîyona frekansa radyoyê ve tê hilberandin. Dana di germahiya nizm de avantaja wê ya sereke ye, bi vî rengî enerjiyê teserûf dike, lêçûnan kêm dike, kapasîteya hilberînê zêde dike, û hilweşîna temenê hilgirên kêmneteweyan di waferên silîkonê de ji ber germahiya bilind kêm dike. Ew dikare ji bo pêvajoyên şaneyên cûrbecûr ên wekî PERC, TOPCON, û HJT were sepandin.
ALD: Yekrengiya fîlmê baş e, tîr û bê kun e, taybetmendiyên nixumandina gavê baş in, dikarin di germahiya nizm de (germahiya odeyê -400℃) werin kirin, dikarin bi hêsanî û rast qalindahiya fîlmê kontrol bikin, bi berfirehî li ser substratên bi şeklên cûda têne sepandin, û ne hewce ye ku yekrengiya herikîna reaktantê were kontrol kirin. Lê dezavantaja wê ew e ku leza çêbûna fîlmê hêdî ye. Wekî çîna ronahiyê ya sulfîda zînkê (ZnS) ku ji bo hilberandina îzolatorên nanostruktûrkirî (Al2O3/TiO2) û dîmenderên elektrolumînesan ên fîlma zirav (TFEL) tê bikar anîn.
Depokirina qata atomî (ALD) pêvajoyek pêçandina valahiyê ye ku li ser rûyê substratê qat bi qat fîlmek zirav çêdike bi şiklê qatek atomî ya yekane. Di destpêka sala 1974an de, fîzîknasê materyalê Fînlandî Tuomo Suntola ev teknolojî pêşxist û Xelata Teknolojiya Mîlenyumê ya 1 mîlyon euro qezenc kir. Teknolojiya ALD di destpêkê de ji bo dîmenderên elektrolumînescent ên panela daîre dihat bikar anîn, lê ew bi berfirehî nehat bikar anîn. Heta destpêka sedsala 21an teknolojiya ALD ji hêla pîşesaziya nîvconductor ve dest pê nekir. Bi çêkirina materyalên dîelektrîkî yên bilind ên ultra-tenik da ku şûna oksîda silîkonê ya kevneşopî bigirin, wê bi serkeftî pirsgirêka herikîna rijandinê ya ji ber kêmkirina firehiya xeta tranzîstorên bandora zeviyê çareser kir, û ev yek bû sedem ku Qanûna Moore ber bi firehiya xeta piçûktir ve bêtir pêş bikeve. Dr. Tuomo Suntola carekê got ku ALD dikare dendika entegrasyonê ya pêkhateyan bi girîngî zêde bike.
Daneyên giştî nîşan didin ku teknolojiya ALD di sala 1974an de ji aliyê Dr. Tuomo Suntola yê PICOSUN li Fînlandiyayê ve hatiye îcadkirin û li derveyî welêt hatiye pîşesazîkirin, wekî fîlma dîelektrîk a bilind di çîpa 45/32 nanometre de ku ji hêla Intel ve hatiye pêşve xistin. Li Çînê, welatê min teknolojiya ALD ji welatên biyanî zêdetirî 30 sal şûnda danasîn. Di Cotmeha 2010an de, PICOSUN li Fînlandiyayê û Zanîngeha Fudan yekemîn civîna danûstandina akademîk a ALD ya navxweyî li dar xistin, ku teknolojiya ALD cara yekem li Çînê danasîn.
Li gorî danîna buhara kîmyewî ya kevneşopî (Nexweşiyên dil û damaran) û depoya buhara fîzîkî (PVD), avantajên ALD konformîteya sê-alî ya hêja, yekrengiya fîlmê ya qada mezin, û kontrola rastîn a qalindahiyê ne, ku ji bo mezinbûna fîlmên ultra-tenik li ser şeklên rûberê yên tevlihev û avahiyên rêjeya aliyên bilind guncan in.
—Çavkaniya daneyan: Platforma pêvajoya mîkro-nano ya Zanîngeha Tsinghua—
Di serdema piştî-Moore de, tevlihevî û qebareya pêvajoya çêkirina waferan pir baştir bûye. Bi girtina çîpên mantiqî wekî mînak, bi zêdebûna hejmara xetên hilberînê yên bi pêvajoyên di bin 45nm de, nemaze xetên hilberînê yên bi pêvajoyên 28nm û jêrtir, pêdiviyên ji bo qalindahiya pêçanê û kontrola rastbûnê zêdetir bûne. Piştî danasîna teknolojiya pir-ronîkirinê, hejmara gavên pêvajoya ALD û alavên pêwîst bi girîngî zêde bûne; di warê çîpên bîranînê de, pêvajoya hilberîna sereke ji avahiya 2D NAND ber bi avahiya 3D NAND ve pêşketiye, hejmara tebeqeyên navxweyî berdewam zêde bûye, û pêkhateyan hêdî hêdî avahiyên bi densiteya bilind û rêjeya aliyên bilind pêşkêş kirine, û rola girîng a ALD dest pê kiriye derkeve holê. Ji perspektîfa pêşkeftina pêşerojê ya nîvconductoran ve, teknolojiya ALD dê di serdema piştî-Moore de roleke her ku diçe girîngtir bilîze.
Bo nimûne, ALD tekane teknolojiya danînê ye ku dikare pêdiviyên nixumandin û performansa fîlmê yên avahiyên tevlihev ên 3D yên rêzkirî (wek 3D-NAND) bicîh bîne. Ev dikare di wêneya jêrîn de bi zelalî were dîtin. Fîlma ku di CVD A (şîn) de hatiye danîn, beşa jêrîn a avahiyê bi tevahî nagire; her çend hin sererastkirinên pêvajoyê li CVD (CVD B) werin kirin da ku nixumandin pêk were jî, performansa fîlmê û pêkhateya kîmyewî ya devera jêrîn pir xirab e (devera spî di wêneyê de); berevajî vê, karanîna teknolojiya ALD nixumandina fîlmê bi tevahî nîşan dide, û taybetmendiyên fîlmê yên bi kalîte û yekreng di hemî deverên avahiyê de têne bidestxistin.
—-Wêne Awantajên teknolojiya ALD li gorî CVD (Çavkanî: ASM)—-
Her çend CVD di demek kurt de hîn jî para herî mezin a bazarê digire jî, ALD bûye yek ji beşên ku herî zû mezin dibin ên bazara alavên fabrîqeya waferê. Di vê bazara ALD de ku xwedî potansiyela mezinbûnê ya mezin û roleke sereke di çêkirina çîpan de ye, ASM di warê alavên ALD de şîrketeke pêşeng e.
Dema weşandinê: 12ê Hezîrana 2024an