Жука пленка менен каптоо жарым өткөргүчтүн негизги материалына пленка катмарын каптоо болуп саналат. Бул пленка ар кандай материалдардан, мисалы, изоляциялык кошулма кремний диоксидинен, жарым өткөргүч полисиликондон, металл жезден ж.б. жасалышы мүмкүн. Каптоо үчүн колдонулган жабдуулар жука пленка менен каптоо жабдуулары деп аталат.
Жарым өткөргүч чиптерди өндүрүү процессинин көз карашынан алганда, ал алдыңкы процессте жайгашкан.
Жука пленканы даярдоо процессин пленканы түзүү ыкмасына жараша эки категорияга бөлүүгө болот: физикалык буу чөктүрүү (PVD) жана химиялык буу чөктүрүү(Жүрөк-кан тамыр ооруларына), алардын арасында жүрөк-кан тамыр системасынын технологиялык жабдуулары жогорку үлүштү түзөт.
Физикалык буу чөктүрүү (ФБЧ) материалдык булагынын бетинин бууланышын жана төмөнкү басымдагы газ/плазма аркылуу субстраттын бетине чөктүрүүнү билдирет, анын ичинде буулануу, чачыратуу, иондук нур ж.б.;
Химиялык буу чөктүрүү (жүрөк-кан тамыр оорулары) газ аралашмасынын химиялык реакциясы аркылуу кремний пластинасынын бетине катуу пленканы түшүрүү процессин билдирет. Реакция шарттарына (басым, прекурсор) ылайык, ал атмосфералык басымга бөлүнөт.жүрөк-кан тамыр оорулары(APCVD), төмөнкү басымжүрөк-кан тамыр оорулары(LPCVD), плазма менен күчөтүлгөн жүрөк-кан тамыр ооруларын дарылоо (PECVD), жогорку тыгыздыктагы плазма жүрөк-кан тамыр ооруларын дарылоо (HDPCVD) жана атомдук катмарды чөктүрүү (ALD).
LPCVD: LPCVD жакшыраак баскычтарды жабуу жөндөмүнө, жакшы курамга жана түзүлүшкө ээ, жогорку чөкмө ылдамдыгына жана чыгышына ээ жана бөлүкчөлөрдүн булгануу булагын бир топ азайтат. Реакцияны, температураны жана газ басымын сактоо үчүн жылуулук булагы катары жылытуучу жабдууларга таянуу абдан маанилүү. TopCon клеткаларын поли катмар менен өндүрүүдө кеңири колдонулат.
PECVD: PECVD жука пленка чөктүрүү процессинин төмөнкү температурасына (450 градустан төмөн) жетүү үчүн радио жыштык индукциясы аркылуу пайда болгон плазмага таянат. Төмөн температурада чөктүрүү анын негизги артыкчылыгы болуп саналат, ошону менен энергияны үнөмдөйт, чыгымдарды азайтат, өндүрүш кубаттуулугун жогорулатат жана жогорку температурадан улам кремний пластиналарындагы азчылык ташуучулардын өмүр бою ажыроосун азайтат. Аны PERC, TOPCON жана HJT сыяктуу ар кандай клеткалардын процесстерине колдонсо болот.
ALD: Жакшы пленканын бирдейлиги, тыгыздыгы жана тешиксиздиги, жакшы тепкичтүү жабуу мүнөздөмөлөрү, төмөнкү температурада (бөлмө температурасы - 400℃) жүргүзүлүшү мүмкүн, пленканын калыңдыгын жөнөкөй жана так башкара алат, ар кандай формадагы субстраттарга кеңири колдонулат жана реагент агымынын бирдейлигин көзөмөлдөөнүн кажети жок. Бирок кемчилиги - пленканын пайда болуу ылдамдыгы жай. Мисалы, цинк сульфидинин (ZnS) жарык чыгаруучу катмары наноструктуралуу изоляторлорду (Al2O3/TiO2) жана жука пленкалуу электролюминесценттик дисплейлерди (TFEL) өндүрүү үчүн колдонулат.
Атомдук катмарды чөктүрүү (ALD) – бул субстраттын бетинде катмар-катмар жука пленканы бир атомдук катмар түрүндө пайда кылган вакуумдук каптоо процесси. 1974-жылы эле фин материалдык физиги Туомо Сунтола бул технологияны иштеп чыгып, 1 миллион евролук "Миң жылдыктын технологиясы" сыйлыгын жеңип алган. ALD технологиясы башында жалпак панелдүү электролюминесценттик дисплейлер үчүн колдонулган, бирок ал кеңири колдонулган эмес. ALD технологиясы 21-кылымдын башында гана жарым өткөргүчтөр өнөр жайында колдонула баштаган. Салттуу кремний кычкылын алмаштыруу үчүн өтө жука жогорку диэлектрикалык материалдарды өндүрүү менен, ал талаа эффекти транзисторлорунун сызык туурасынын азайышынан келип чыккан агып кетүү тогу көйгөйүн ийгиликтүү чечип, Мур мыйзамын сызык туурасын кичирейтүүгө карай андан ары өнүктүрүүгө түрткү берген. Доктор Туомо Сунтола бир жолу ALD компоненттердин интеграция тыгыздыгын бир топ жогорулата аларын айткан.
Коомдук маалыматтар көрсөткөндөй, ALD технологиясы 1974-жылы Финляндиядагы PICOSUN компаниясынын доктору Туомо Сунтола тарабынан ойлоп табылган жана чет өлкөлөрдө өнөр жайлаштырылган, мисалы, Intel тарабынан иштелип чыккан 45/32 нанометрдик чиптеги жогорку диэлектрикалык пленка. Кытайда менин өлкөм ALD технологиясын чет өлкөлөргө караганда 30 жылдан ашык убакыт өткөндөн кийин киргизген. 2010-жылдын октябрь айында Финляндиядагы PICOSUN жана Фудан университети ALD технологиясын биринчи жолу Кытайга тааныштырып, биринчи жолу ата мекендик ALD академиялык алмашуу жолугушуусун өткөрүшкөн.
Кадимки химиялык буу менен чөктүрүү менен салыштырганда (жүрөк-кан тамыр оорулары) жана физикалык буу чөктүрүү (PVD) менен, ALDдин артыкчылыктары - бул эң сонун үч өлчөмдүү конформдуулук, чоң аянттагы пленканын бирдейлиги жана так калыңдыкты көзөмөлдөө, алар татаал беттик формаларда жана жогорку аспект катышындагы структураларда өтө жука пленкаларды өстүрүүгө ылайыктуу.
—Маалымат булагы: Цинхуа университетинин микронано иштетүү платформасы—
Мурдан кийинки доордо пластина өндүрүшүнүн татаалдыгы жана процесстин көлөмү бир топ жакшырды. Мисалы, логикалык чиптерди алсак, 45 нмден төмөн процесстери бар өндүрүш линияларынын санынын көбөйүшү менен, айрыкча 28 нм жана андан төмөн процесстери бар өндүрүш линияларынын санынын көбөйүшү менен каптоо калыңдыгына жана тактыкка болгон талаптар жогорулады. Көп экспозиция технологиясы киргизилгенден кийин, талап кылынган ALD процессинин кадамдарынын жана жабдууларынын саны бир топ көбөйдү; эс тутум чиптери жаатында негизги өндүрүш процесси 2D NANDдан 3D NAND түзүмүнө өнүктү, ички катмарлардын саны көбөйө берди жана компоненттер акырындык менен жогорку тыгыздыктагы, жогорку аспект катышындагы структураларды көрсөтүштү жана ALDдин маанилүү ролу пайда боло баштады. Жарым өткөргүчтөрдүн келечектеги өнүгүүсүнүн көз карашынан алганда, ALD технологиясы Мурдан кийинки доордо барган сайын маанилүү ролду ойнойт.
Мисалы, ALD татаал 3D катмарланган структуралардын (мисалы, 3D-NAND) жабуу жана пленканын иштөө талаптарына жооп бере алган жалгыз чөктүрүү технологиясы болуп саналат. Муну төмөндөгү сүрөттө ачык көрүүгө болот. CVD A (көк) чөктүрүлгөн пленка структуранын астыңкы бөлүгүн толугу менен жаппайт; жабууга жетүү үчүн CVDге (CVD B) кээ бир процесстик түзөтүүлөр киргизилген күндө да, пленканын иштөөсү жана астыңкы аймактын химиялык курамы өтө начар (сүрөттө ак аймак); тескерисинче, ALD технологиясын колдонуу пленканын толук жабылышын көрсөтөт жана структуранын бардык аймактарында жогорку сапаттагы жана бирдей пленка касиеттерине жетишилет.
—-Жүрөк-кан тамыр ооруларына салыштырмалуу ALD технологиясынын артыкчылыктарынын сүрөтү (Булак: ASM)—-
CVD кыска мөөнөттө дагы эле рыноктун эң чоң үлүшүн ээлеп турса да, ALD пластина фабрикасынын жабдуулары рыногунун эң тез өсүп жаткан бөлүктөрүнүн бирине айланды. Өсүү потенциалы чоң жана чип өндүрүшүндө маанилүү ролду ойногон бул ALD рыногунда ASM ALD жабдуулары жаатында алдыңкы компания болуп саналат.
Жарыяланган убактысы: 2024-жылдын 12-июну