အလွှာပါးလွှာသော စုပုံခြင်းဆိုသည်မှာ တစ်ပိုင်းလျှပ်ကူးပစ္စည်း၏ အဓိကအလွှာပေါ်တွင် အလွှာတစ်လွှာကို အုပ်မိုးခြင်းဖြစ်သည်။ ဤအလွှာကို အပူလျှပ်ကာဒြပ်ပေါင်း ဆီလီကွန်ဒိုင်အောက်ဆိုဒ်၊ တစ်ပိုင်းလျှပ်ကူးပစ္စည်း ပိုလီဆီလီကွန်၊ သတ္တုကြေးနီ စသည်တို့ကဲ့သို့သော ပစ္စည်းအမျိုးမျိုးဖြင့် ပြုလုပ်နိုင်သည်။ အလွှာပါးလွှာသော စုပုံခြင်းအတွက် အသုံးပြုသော ပစ္စည်းကိရိယာများကို အလွှာပါးလွှာသော စုပုံခြင်းပစ္စည်းကိရိယာများဟုခေါ်သည်။
တစ်ပိုင်းလျှပ်ကူးပစ္စည်းချစ်ပ်ထုတ်လုပ်မှုလုပ်ငန်းစဉ်၏ ရှုထောင့်မှကြည့်လျှင် ၎င်းသည် ရှေ့ဆုံးလုပ်ငန်းစဉ်တွင် တည်ရှိသည်။
အလွှာပါးလွှာသောဖလင်ပြင်ဆင်မှုလုပ်ငန်းစဉ်ကို ၎င်း၏ဖလင်ဖွဲ့စည်းခြင်းနည်းလမ်းအရ အမျိုးအစားနှစ်မျိုးခွဲခြားနိုင်သည်- ရုပ်ပိုင်းဆိုင်ရာအငွေ့စုပုံခြင်း (PVD) နှင့် ဓာတုအငွေ့စုပုံခြင်း(စီဗီဒီ)၎င်းတို့အနက် CVD လုပ်ငန်းစဉ်ပစ္စည်းကိရိယာများသည် ပိုမိုမြင့်မားသောအချိုးအစားရှိသည်။
ရုပ်ပိုင်းဆိုင်ရာ အငွေ့စုပုံခြင်း (PVD) ဆိုသည်မှာ ပစ္စည်းရင်းမြစ်၏ မျက်နှာပြင် အငွေ့ပျံခြင်းနှင့် အငွေ့ပျံခြင်း၊ ရေဖြန်းခြင်း၊ အိုင်းယွန်းရောင်ခြည် စသည်တို့ အပါအဝင် ဖိအားနည်းသော ဓာတ်ငွေ့/ပလာစမာမှတစ်ဆင့် အလွှာမျက်နှာပြင်ပေါ်တွင် စုပုံခြင်းကို ရည်ညွှန်းသည်။
ဓာတုအငွေ့စုပုံခြင်း (CVD) ဆိုသည်မှာ ဓာတ်ငွေ့ရောစပ်မှု၏ ဓာတုဓာတ်ပြုမှုမှတစ်ဆင့် ဆီလီကွန်ဝေဖာ၏ မျက်နှာပြင်ပေါ်တွင် အစိုင်အခဲဖလင်တစ်ခုကို ချထားခြင်းလုပ်ငန်းစဉ်ကို ရည်ညွှန်းသည်။ ဓာတ်ပြုမှုအခြေအနေများ (ဖိအား၊ ရှေ့ပြေးနိမိတ်) အရ ၎င်းကို လေထုဖိအားအဖြစ် ခွဲခြားထားသည်။CVD(APCVD)၊ ဖိအားနည်းခြင်းCVD(LPCVD)၊ ပလာစမာမြှင့်တင်ထားသော CVD (PECVD)၊ သိပ်သည်းဆမြင့် ပလာစမာ CVD (HDPCVD) နှင့် အက်တမ်အလွှာစုပုံခြင်း (ALD)။
LPCVD: LPCVD သည် ပိုမိုကောင်းမွန်သော ခြေလှမ်းဖုံးအုပ်နိုင်စွမ်း၊ ကောင်းမွန်သော ပါဝင်မှုနှင့် ဖွဲ့စည်းပုံထိန်းချုပ်မှု၊ မြင့်မားသော စုပုံမှုနှုန်းနှင့် အထွက်နှုန်းရှိပြီး အမှုန်အမွှားညစ်ညမ်းမှု၏ အရင်းအမြစ်ကို သိသိသာသာ လျှော့ချပေးပါသည်။ ဓာတ်ပြုမှုကို ထိန်းသိမ်းရန်အတွက် အပူပေးသည့် စက်ပစ္စည်းများကို အပူအရင်းအမြစ်အဖြစ် အားကိုးခြင်း၊ အပူချိန်ထိန်းချုပ်မှုနှင့် ဓာတ်ငွေ့ဖိအားတို့သည် အလွန်အရေးကြီးပါသည်။ TopCon ဆဲလ်များ၏ Poly အလွှာထုတ်လုပ်မှုတွင် ကျယ်ကျယ်ပြန့်ပြန့် အသုံးပြုကြသည်။
PECVD: PECVD သည် ရေဒီယိုကြိမ်နှုန်းလှုံ့ဆော်မှုမှထုတ်လုပ်သော ပလာစမာကို အားကိုးပြီး ပါးလွှာသောဖလင်စုပုံခြင်းလုပ်ငန်းစဉ်၏ အပူချိန်နိမ့် (၄၅၀ ဒီဂရီအောက်) ကို ရရှိရန်ဖြစ်သည်။ အပူချိန်နိမ့်သောစုပုံခြင်းသည် ၎င်း၏အဓိကအားသာချက်ဖြစ်ပြီး၊ ထို့ကြောင့် စွမ်းအင်ချွေတာခြင်း၊ ကုန်ကျစရိတ်လျှော့ချခြင်း၊ ထုတ်လုပ်မှုစွမ်းရည်တိုးမြှင့်ခြင်းနှင့် အပူချိန်မြင့်မားခြင်းကြောင့်ဖြစ်ပေါ်လာသော ဆီလီကွန်ဝေဖာများရှိ လူနည်းစုသယ်ဆောင်သူများ၏ တစ်သက်တာပျက်စီးခြင်းကို လျှော့ချပေးသည်။ ၎င်းကို PERC၊ TOPCON နှင့် HJT ကဲ့သို့သော ဆဲလ်အမျိုးမျိုး၏ လုပ်ငန်းစဉ်များတွင် အသုံးပြုနိုင်သည်။
ALD: ဖလင်တစ်ပြေးညီဖြစ်မှုကောင်းမွန်ခြင်း၊ သိပ်သည်းပြီး အပေါက်မရှိခြင်း၊ အဆင့်ဆင့်ဖုံးအုပ်မှုကောင်းမွန်ခြင်း၊ အပူချိန်နိမ့် (အခန်းအပူချိန် -၄၀၀ ℃) တွင် လုပ်ဆောင်နိုင်ခြင်း၊ ဖလင်အထူကို ရိုးရှင်းစွာနှင့် တိကျစွာ ထိန်းချုပ်နိုင်ခြင်း၊ ပုံသဏ္ဍာန်အမျိုးမျိုးရှိသော အောက်ခံများတွင် ကျယ်ကျယ်ပြန့်ပြန့် အသုံးချနိုင်ခြင်းနှင့် ဓာတ်ပြုပစ္စည်းစီးဆင်းမှု၏ တစ်ပြေးညီဖြစ်မှုကို ထိန်းချုပ်ရန် မလိုအပ်ခြင်းစသည့် အားနည်းချက်များရှိသည်။ သို့သော် အားနည်းချက်မှာ ဖလင်ဖွဲ့စည်းမှုအမြန်နှုန်းနှေးကွေးခြင်းဖြစ်သည်။ ဥပမာအားဖြင့် နာနိုဖွဲ့စည်းပုံရှိသော လျှပ်ကာများ (Al2O3/TiO2) နှင့် ပါးလွှာသော ဖလင်လျှပ်စစ်ပြကွက်များ (TFEL) ထုတ်လုပ်ရန်အသုံးပြုသော ဇင့်ဆာလဖိုက် (ZnS) အလင်းထုတ်လွှတ်သည့်အလွှာကဲ့သို့ဖြစ်သည်။
Atomic layer deposition (ALD) ဆိုသည်မှာ တစ်ခုတည်းသော အက်တမ်အလွှာပုံစံဖြင့် substrate အလွှာတစ်ခုပြီးတစ်ခု၏ မျက်နှာပြင်ပေါ်တွင် အလွှာပါးတစ်ခု ဖွဲ့စည်းပေးသည့် vacuum coating လုပ်ငန်းစဉ်တစ်ခုဖြစ်သည်။ ၁၉၇၄ ခုနှစ်အစောပိုင်းတွင် ဖင်လန်ပစ္စည်းရူပဗေဒပညာရှင် Tuomo Suntola သည် ဤနည်းပညာကို တီထွင်ခဲ့ပြီး ယူရို ၁ သန်းတန် Millennium Technology Award ကို ရရှိခဲ့သည်။ ALD နည်းပညာကို မူလက flat-panel electroluminescent display များအတွက် အသုံးပြုခဲ့သော်လည်း ကျယ်ကျယ်ပြန့်ပြန့် အသုံးမပြုခဲ့ပါ။ ၂၁ ရာစုအစောပိုင်းတွင်မှ ALD နည်းပညာကို semiconductor လုပ်ငန်းမှ စတင်အသုံးပြုခဲ့ခြင်းဖြစ်သည်။ ရိုးရာ silicon oxide နေရာတွင် အစားထိုးရန် အလွန်ပါးလွှာသော high-dielectric ပစ္စည်းများ ထုတ်လုပ်ခြင်းဖြင့် field effect transistor များ၏ line width လျော့ကျမှုကြောင့် ဖြစ်ပေါ်လာသော leakage current ပြဿနာကို အောင်မြင်စွာ ဖြေရှင်းနိုင်ခဲ့ပြီး Moore's Law သည် line width သေးငယ်လာစေရန် ပိုမိုတိုးတက်အောင် လုပ်ဆောင်ခဲ့သည်။ ဒေါက်တာ Tuomo Suntola သည် ALD သည် component များ၏ integration density ကို သိသိသာသာ တိုးမြှင့်ပေးနိုင်သည်ဟု တစ်ချိန်က ပြောကြားခဲ့သည်။
အများပြည်သူဆိုင်ရာ အချက်အလက်များအရ ALD နည်းပညာကို ၁၉၇၄ ခုနှစ်တွင် ဖင်လန်နိုင်ငံရှိ PICOSUN မှ ဒေါက်တာ Tuomo Suntola မှ တီထွင်ခဲ့ပြီး Intel မှ တီထွင်ထားသော 45/32 နာနိုမီတာ ချစ်ပ်တွင် မြင့်မားသော dielectric film ကဲ့သို့ ပြည်ပတွင် စက်မှုလုပ်ငန်း ဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်လာခဲ့ကြောင်း ပြသထားသည်။ တရုတ်နိုင်ငံတွင် ကျွန်ုပ်၏နိုင်ငံသည် ALD နည်းပညာကို ပြည်ပနိုင်ငံများထက် နှစ် ၃၀ ကျော် နောက်ကျ၍ မိတ်ဆက်ခဲ့သည်။ ၂၀၁၀ ခုနှစ် အောက်တိုဘာလတွင် ဖင်လန်နိုင်ငံရှိ PICOSUN နှင့် Fudan တက္ကသိုလ်တို့သည် ပထမဆုံး ပြည်တွင်း ALD ပညာရေးဖလှယ်ရေး အစည်းအဝေးကို ကျင်းပခဲ့ပြီး ALD နည်းပညာကို တရုတ်နိုင်ငံသို့ ပထမဆုံးအကြိမ် မိတ်ဆက်ခဲ့သည်။
ရိုးရာဓာတုဗေဒအငွေ့စုပုံခြင်းနှင့် နှိုင်းယှဉ်ပါ (CVD) နှင့် ရုပ်ပိုင်းဆိုင်ရာ အငွေ့စုပုံခြင်း (PVD)၊ ALD ၏ အားသာချက်များမှာ အလွန်ကောင်းမွန်သော သုံးဖက်မြင် ပုံသဏ္ဍာန်၊ ဧရိယာကျယ်သော ဖလင် တစ်ပြေးညီဖြစ်မှုနှင့် တိကျသော အထူထိန်းချုပ်မှုတို့ဖြစ်ပြီး ရှုပ်ထွေးသော မျက်နှာပြင်ပုံသဏ္ဍာန်များနှင့် မြင့်မားသော အချိုးကျဖွဲ့စည်းပုံများတွင် အလွန်ပါးလွှာသော ဖလင်များ စိုက်ပျိုးရန်အတွက် သင့်လျော်ပါသည်။
—ဒေတာရင်းမြစ်- ဆင်ဟွာတက္ကသိုလ်၏ မိုက်ခရို-နာနို ပရိုဆက်ဆာပလက်ဖောင်း—
မိုးအလွန်ခေတ်တွင် wafer ထုတ်လုပ်မှု၏ ရှုပ်ထွေးမှုနှင့် လုပ်ငန်းစဉ်ပမာဏသည် များစွာတိုးတက်ကောင်းမွန်လာခဲ့သည်။ ဥပမာအနေဖြင့် logic chips များကိုယူလျှင် 45nm အောက် လုပ်ငန်းစဉ်များရှိသော ထုတ်လုပ်မှုလိုင်းအရေအတွက်၊ အထူးသဖြင့် 28nm နှင့်အောက် လုပ်ငန်းစဉ်များရှိသော ထုတ်လုပ်မှုလိုင်းများ တိုးလာခြင်းနှင့်အတူ၊ အပေါ်ယံအထူနှင့် တိကျမှုထိန်းချုပ်မှုအတွက် လိုအပ်ချက်များသည် ပိုမိုမြင့်မားလာပါသည်။ multiple exposure နည်းပညာကို မိတ်ဆက်ပြီးနောက်၊ ALD လုပ်ငန်းစဉ်အဆင့်များနှင့် လိုအပ်သော ပစ္စည်းကိရိယာများ သိသိသာသာ တိုးလာခဲ့သည်။ memory chips နယ်ပယ်တွင်၊ အဓိကထုတ်လုပ်မှုလုပ်ငန်းစဉ်သည် 2D NAND မှ 3D NAND ဖွဲ့စည်းပုံသို့ တိုးတက်ပြောင်းလဲလာပြီး၊ အတွင်းပိုင်းအလွှာအရေအတွက် ဆက်လက်တိုးလာပြီး အစိတ်အပိုင်းများသည် မြင့်မားသောသိပ်သည်းဆ၊ မြင့်မားသော aspect ratio ဖွဲ့စည်းပုံများကို တဖြည်းဖြည်း တင်ပြလာပြီး ALD ၏ အရေးကြီးသောအခန်းကဏ္ဍသည် ပေါ်ထွက်လာခဲ့သည်။ semiconductors များ၏ အနာဂတ်ဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်မှုရှုထောင့်မှကြည့်လျှင် ALD နည်းပညာသည် မိုးအလွန်ခေတ်တွင် ပိုမိုအရေးကြီးသောအခန်းကဏ္ဍမှ ပါဝင်လာမည်ဖြစ်သည်။
ဥပမာအားဖြင့်၊ ALD သည် ရှုပ်ထွေးသော 3D stacked structures (3D-NAND ကဲ့သို့သော) ၏ coverage နှင့် film performance လိုအပ်ချက်များကို ဖြည့်ဆည်းပေးနိုင်သည့် တစ်ခုတည်းသော deposition နည်းပညာဖြစ်သည်။ ၎င်းကို အောက်ပါပုံတွင် ရှင်းရှင်းလင်းလင်း မြင်တွေ့နိုင်သည်။ CVD A (အပြာရောင်) တွင် ထည့်သွင်းထားသော film သည် structure ၏ အောက်ပိုင်းကို လုံးဝဖုံးအုပ်ထားခြင်း မရှိပါ။ coverage ရရှိရန် CVD (CVD B) တွင် လုပ်ငန်းစဉ် ချိန်ညှိမှုအချို့ ပြုလုပ်ထားသော်လည်း၊ အောက်ခြေဧရိယာ၏ film performance နှင့် ဓာတုဖွဲ့စည်းမှုသည် အလွန်ညံ့ဖျင်းပါသည် (ပုံတွင် အဖြူရောင်ဧရိယာ)။ ဆန့်ကျင်ဘက်အနေဖြင့်၊ ALD နည်းပညာကိုအသုံးပြုခြင်းသည် film coverage အပြည့်အစုံကို ပြသပြီး structure ၏ နေရာအားလုံးတွင် အရည်အသွေးမြင့်မားပြီး uniform film ဂုဏ်သတ္တိများကို ရရှိသည်။
—-ပုံ CVD နှင့် နှိုင်းယှဉ်ပါက ALD နည်းပညာ၏ အားသာချက်များ (ရင်းမြစ်- ASM)—-
CVD သည် ရေတိုအတွင်း အကြီးမားဆုံးဈေးကွက်ဝေစုကို ရယူထားဆဲဖြစ်သော်လည်း ALD သည် wafer fab equipment ဈေးကွက်၏ အလျင်မြန်ဆုံး ကြီးထွားလာသော အစိတ်အပိုင်းများထဲမှ တစ်ခုဖြစ်လာခဲ့သည်။ ကြီးမားသော တိုးတက်မှုအလားအလာနှင့် ချစ်ပ်ထုတ်လုပ်မှုတွင် အဓိကအခန်းကဏ္ဍမှ ပါဝင်သည့် ဤ ALD ဈေးကွက်တွင် ASM သည် ALD ပစ္စည်းကိရိယာနယ်ပယ်တွင် ဦးဆောင်ကုမ္ပဏီတစ်ခုဖြစ်သည်။
ပို့စ်တင်ချိန်: ၂၀၂၄ ခုနှစ်၊ ဇွန်လ ၁၂ ရက်