ٿن فلم جمع ڪرڻ جو مطلب آهي فلم جي هڪ پرت کي سيمي ڪنڊڪٽر جي مکيه سبسٽريٽ مواد تي ڪوٽ ڪرڻ. هي فلم مختلف مواد مان ٺاهي سگهجي ٿي، جهڙوڪ انسوليٽنگ مرڪب سلڪون ڊاءِ آڪسائيڊ، سيمي ڪنڊڪٽر پوليسيلڪون، ڌاتو ڪاپر، وغيره. ڪوٽنگ لاءِ استعمال ٿيندڙ سامان کي ٿن فلم جمع ڪرڻ جو سامان چئبو آهي.
سيمي ڪنڊڪٽر چپ ٺاهڻ جي عمل جي نقطي نظر کان، اهو فرنٽ اينڊ عمل ۾ واقع آهي.
پتلي فلم تيار ڪرڻ جي عمل کي ان جي فلم ٺاهڻ جي طريقي جي مطابق ٻن ڀاڱن ۾ ورهائي سگهجي ٿو: جسماني بخارات جمع ڪرڻ (PVD) ۽ ڪيميائي بخارات جمع ڪرڻ.(سي وي ڊي)، جن ۾ سي وي ڊي پروسيس سامان جو تناسب وڌيڪ آهي.
جسماني بخارات جمع ڪرڻ (PVD) مان مراد مادي ذريعن جي مٿاڇري جي بخارات ۽ گهٽ دٻاءُ واري گئس/پلازما ذريعي سبسٽريٽ جي مٿاڇري تي جمع ٿيڻ آهي، جنهن ۾ بخارات، ڦڦڙ، آئن بيم وغيره شامل آهن؛
ڪيميائي بخارات جو جمع (سي وي ڊي) گيس مرکب جي ڪيميائي رد عمل ذريعي سلڪون ويفر جي مٿاڇري تي هڪ مضبوط فلم جمع ڪرڻ جي عمل کي ظاهر ڪري ٿو. رد عمل جي حالتن (دٻاءُ، اڳواٽ) جي مطابق، ان کي فضائي دٻاءُ ۾ ورهايو ويو آهي.سي وي ڊي(APCVD)، گهٽ دٻاءُسي وي ڊي(LPCVD)، پلازما اينهانسڊ CVD (PECVD)، هاءِ ڊينسٽي پلازما CVD (HDPCVD) ۽ ايٽمي ليئر ڊيپوزيشن (ALD).
ايل پي سي وي ڊي: ايل پي سي وي ڊي ۾ بهتر قدم ڪوريج جي صلاحيت، سٺي ساخت ۽ بناوت جو ڪنٽرول، اعليٰ جمع ڪرڻ جي شرح ۽ پيداوار آهي، ۽ ذرڙن جي آلودگي جي ذريعن کي تمام گهڻو گهٽائي ٿو. رد عمل کي برقرار رکڻ لاءِ گرمي جي ذريعن جي طور تي حرارتي سامان تي ڀروسو ڪرڻ، گرمي پد ڪنٽرول ۽ گئس پريشر تمام ضروري آهن. ٽاپڪون سيلز جي پولي ليئر جي پيداوار ۾ وڏي پيماني تي استعمال ٿيندو آهي.
PECVD: PECVD پتلي فلم جمع ڪرڻ جي عمل جي گھٽ درجه حرارت (450 درجا کان گھٽ) حاصل ڪرڻ لاءِ ريڊيو فريڪوئنسي انڊڪشن ذريعي پيدا ٿيندڙ پلازما تي ڀاڙي ٿو. گھٽ درجه حرارت جمع ڪرڻ ان جو مکيه فائدو آهي، ان ڪري توانائي جي بچت، خرچ گھٽائڻ، پيداوار جي صلاحيت وڌائڻ، ۽ اعلي درجه حرارت جي ڪري سلڪون ويفرز ۾ اقليتي ڪيريئرز جي زندگي جي خرابي کي گھٽائڻ. ان کي مختلف سيلز جهڙوڪ PERC، TOPCON، ۽ HJT جي عملن تي لاڳو ڪري سگهجي ٿو.
ALD: سٺي فلم جي هڪجهڙائي، گهاٽو ۽ سوراخن کان سواءِ، سٺي قدم جي ڪوريج جون خاصيتون، گهٽ درجه حرارت (ڪمري جو گرمي پد -400 ℃) تي ڪري سگهجي ٿو، فلم جي ٿلهي کي آسان ۽ صحيح طور تي ڪنٽرول ڪري سگهي ٿو، مختلف شڪلن جي ذيلي ذخيري تي وڏي پيماني تي لاڳو ٿئي ٿو، ۽ ري ايڪٽنٽ وهڪري جي هڪجهڙائي کي ڪنٽرول ڪرڻ جي ضرورت ناهي. پر نقصان اهو آهي ته فلم جي ٺهڻ جي رفتار سست آهي. جهڙوڪ زنڪ سلفائيڊ (ZnS) روشني خارج ڪندڙ پرت جيڪا نانو اسٽرڪچرڊ انسولٽر (Al2O3/TiO2) ۽ پتلي فلم اليڪٽرولومينسينٽ ڊسپلي (TFEL) پيدا ڪرڻ لاءِ استعمال ٿيندي آهي.
ايٽمي پرت جمع ڪرڻ (ALD) هڪ ويڪيوم ڪوٽنگ جو عمل آهي جيڪو هڪ واحد ايٽمي پرت جي صورت ۾ هڪ سبسٽريٽ پرت جي مٿاڇري تي هڪ پتلي فلم ٺاهيندو آهي. 1974 جي شروعات ۾، فنلينڊ جي مادي فزڪسسٽ ٽوومو سنٽولا هن ٽيڪنالاجي کي ترقي ڪئي ۽ 1 ملين يورو ملينيم ٽيڪنالاجي ايوارڊ کٽيو. ALD ٽيڪنالاجي اصل ۾ فليٽ پينل اليڪٽرولومينسينٽ ڊسپلي لاءِ استعمال ڪئي وئي هئي، پر ان کي وڏي پيماني تي استعمال نه ڪيو ويو. اهو 21 صدي جي شروعات تائين نه هو ته ALD ٽيڪنالاجي کي سيمي ڪنڊڪٽر انڊسٽري پاران اختيار ڪيو ويو. روايتي سلڪون آڪسائيڊ کي تبديل ڪرڻ لاءِ الٽرا پتلي هاءِ ڊائي اليڪٽرڪ مواد تيار ڪندي، ان فيلڊ ايفيڪٽ ٽرانزسٽر جي لائن ويڊٿ جي گهٽتائي جي ڪري پيدا ٿيندڙ ليڪيج ڪرنٽ جي مسئلي کي ڪاميابي سان حل ڪيو، جنهن مور جي قانون کي ننڍي لائن ويڊٿ ڏانهن وڌيڪ ترقي ڪرڻ تي مجبور ڪيو. ڊاڪٽر ٽوومو سنٽولا هڪ ڀيرو چيو هو ته ALD اجزاء جي انضمام کثافت کي خاص طور تي وڌائي سگهي ٿو.
عوامي ڊيٽا ڏيکاري ٿو ته ALD ٽيڪنالاجي 1974 ۾ فنلينڊ ۾ PICOSUN جي ڊاڪٽر ٽومو سنٽولا پاران ايجاد ڪئي وئي هئي ۽ ٻاهرين ملڪن ۾ صنعتي ڪئي وئي آهي، جهڙوڪ انٽيل پاران تيار ڪيل 45/32 نانو ميٽر چپ ۾ هاءِ ڊائي اليڪٽرڪ فلم. چين ۾، منهنجي ملڪ ALD ٽيڪنالاجي کي پرڏيهي ملڪن جي ڀيٽ ۾ 30 سالن کان وڌيڪ دير سان متعارف ڪرايو. آڪٽوبر 2010 ۾، فنلينڊ ۾ PICOSUN ۽ فوڊان يونيورسٽي پهرين گهريلو ALD تعليمي تبادلي جي اجلاس جي ميزباني ڪئي، جنهن ۾ پهريون ڀيرو چين ۾ ALD ٽيڪنالاجي متعارف ڪرائي وئي.
روايتي ڪيميائي بخارات جي جمع جي مقابلي ۾ (سي وي ڊي) ۽ جسماني بخارات جي جمع (PVD) جي ڪري، ALD جا فائدا بهترين ٽي-dimensional conformality، وڏي علائقي جي فلم جي هڪجهڙائي، ۽ صحيح ٿلهي ڪنٽرول آهن، جيڪي پيچيده مٿاڇري جي شڪلن ۽ اعلي اسپيڪٽ ريشو ڍانچي تي الٽرا پتلي فلمن کي وڌائڻ لاءِ موزون آهن.
—ڊيٽا جو ذريعو: سنگهوا يونيورسٽي جو مائڪرو نانو پروسيسنگ پليٽ فارم—
پوسٽ مور دور ۾، ويفر جي پيداوار جي پيچيدگي ۽ عمل جي مقدار ۾ تمام گهڻو بهتري آئي آهي. مثال طور لاجڪ چپس کي وٺندي، 45nm کان گهٽ پروسيس سان پيداوار لائينن جي تعداد ۾ واڌ سان، خاص طور تي 28nm ۽ ان کان گهٽ پروسيس سان پيداوار لائينون، ڪوٽنگ جي ٿولهه ۽ درستگي ڪنٽرول جون گهرجون وڌيڪ آهن. گھڻن نمائش واري ٽيڪنالاجي جي تعارف کان پوءِ، ALD پروسيس مرحلن ۽ گهربل سامان جو تعداد تمام گهڻو وڌي ويو آهي؛ ميموري چپس جي ميدان ۾، مکيه وهڪرو پيداوار جو عمل 2D NAND کان 3D NAND structure تائين ترقي ڪئي آهي، اندروني تہن جو تعداد وڌندو رهيو آهي، ۽ اجزاء بتدريج اعليٰ کثافت، اعليٰ اسپيڪٽ ريشو structures پيش ڪيا آهن، ۽ ALD جو اهم ڪردار ابھرڻ شروع ٿي چڪو آهي. سيمي ڪنڊڪٽرز جي مستقبل جي ترقي جي نقطه نظر کان، ALD ٽيڪنالاجي پوسٽ مور دور ۾ وڌندڙ اهم ڪردار ادا ڪندي.
مثال طور، ALD واحد جمع ٽيڪنالاجي آهي جيڪا پيچيده 3D اسٽيڪ ٿيل ڍانچي (جهڙوڪ 3D-NAND) جي ڪوريج ۽ فلم جي ڪارڪردگي جي گهرجن کي پورو ڪري سگهي ٿي. هي هيٺ ڏنل شڪل ۾ واضح طور تي ڏسي سگهجي ٿو. CVD A (نيرو) ۾ جمع ٿيل فلم مڪمل طور تي ساخت جي هيٺين حصي کي ڍڪي نه ٿي سگهي؛ جيتوڻيڪ ڪوريج حاصل ڪرڻ لاءِ CVD (CVD B) ۾ ڪجهه عمل جي ترتيب ڏني وئي آهي، فلم جي ڪارڪردگي ۽ هيٺئين حصي جي ڪيميائي ساخت تمام خراب آهي (شڪل ۾ اڇو علائقو)؛ ان جي ابتڙ، ALD ٽيڪنالاجي جو استعمال مڪمل فلم ڪوريج ڏيکاري ٿو، ۽ ساخت جي سڀني علائقن ۾ اعليٰ معيار ۽ هڪجهڙائي واري فلم خاصيتون حاصل ڪيون وينديون آهن.
—-تصوير CVD جي مقابلي ۾ ALD ٽيڪنالاجي جا فائدا (ذريعو: ASM)—-
جيتوڻيڪ CVD اڃا تائين مختصر مدت ۾ سڀ کان وڏو مارڪيٽ شيئر رکي ٿو، ALD ويفر فيب سامان مارڪيٽ جي تيز ترين وڌندڙ حصن مان هڪ بڻجي چڪو آهي. هن ALD مارڪيٽ ۾ وڏي ترقي جي صلاحيت ۽ چپ جي پيداوار ۾ اهم ڪردار سان، ASM ALD سامان جي شعبي ۾ هڪ معروف ڪمپني آهي.
پوسٽ جو وقت: جون-12-2024