Déposisi pilem ipis nyaéta pikeun ngalapis lapisan pilem dina bahan substrat utama semikonduktor. Pilem ieu tiasa didamel tina rupa-rupa bahan, sapertos sanyawa insulasi silikon dioksida, polisilikon semikonduktor, logam tambaga, jsb. Alat anu dianggo pikeun ngalapis disebut alat déposisi pilem ipis.
Tina sudut pandang prosés manufaktur chip semikonduktor, éta ayana di prosés front-end.
Prosés persiapan pilem ipis tiasa dibagi kana dua kategori numutkeun metode ngabentuk pilemna: déposisi uap fisik (PVD) sareng déposisi uap kimiawi.(CVD), di antarana alat prosés CVD nyumbang kana proporsi anu langkung luhur.
Déposisi uap fisik (PVD) nujul kana penguapan permukaan sumber bahan sareng déposisi dina permukaan substrat ngalangkungan gas/plasma tekanan rendah, kalebet penguapan, sputtering, sinar ion, jsb.;
Déposisi uap kimiawi (CVD (Panyakit Jantung jeung Lambung)) nujul kana prosés neundeun pilem padet dina beungeut wafer silikon ngaliwatan réaksi kimia campuran gas. Numutkeun kaayaan réaksi (tekanan, prékursor), éta dibagi kana tekanan atmosfirCVD (Panyakit Jantung jeung Lambung)(APCVD), tekanan rendahCVD (Panyakit Jantung jeung Lambung)(LPCVD), CVD anu ditingkatkeun plasma (PECVD), CVD plasma kapadetan luhur (HDPCVD) sareng déposisi lapisan atom (ALD).
LPCVD: LPCVD mibanda kamampuan nutupan léngkah anu langkung saé, kontrol komposisi sareng struktur anu saé, laju déposisi sareng kaluaran anu luhur, sareng ngirangan pisan sumber polusi partikel. Ngandelkeun alat pemanasan salaku sumber panas pikeun ngajaga réaksi, kontrol suhu sareng tekanan gas penting pisan. Seueur dianggo dina manufaktur lapisan Poli sél TopCon.
PECVD: PECVD ngandelkeun plasma anu dihasilkeun ku induksi frékuénsi radio pikeun ngahontal suhu anu handap (kirang ti 450 derajat) tina prosés déposisi pilem ipis. Déposisi suhu anu handap mangrupikeun kaunggulan utama na, ku kituna ngahémat énergi, ngirangan biaya, ningkatkeun kapasitas produksi, sareng ngirangan burukna operator minoritas dina wafer silikon anu disababkeun ku suhu anu luhur. Ieu tiasa diterapkeun kana prosés rupa-rupa sél sapertos PERC, TOPCON, sareng HJT.
ALD: Keseragaman pilem anu saé, padet sareng tanpa liang, karakteristik panutup léngkah anu saé, tiasa dilaksanakeun dina suhu anu handap (suhu kamar-400 ℃), tiasa ngontrol ketebalan pilem sacara saderhana sareng akurat, tiasa diterapkeun sacara lega kana substrat tina bentuk anu béda-béda, sareng henteu kedah ngontrol keseragaman aliran réaktan. Tapi kakuranganna nyaéta kecepatan formasi pilem laun. Sapertos lapisan pancaran cahaya séng sulfida (ZnS) anu dianggo pikeun ngahasilkeun insulator nanostruktur (Al2O3 / TiO2) sareng tampilan éléktroluminesensi pilem ipis (TFEL).
Déposisi lapisan atom (ALD) nyaéta prosés palapis vakum anu ngabentuk pilem ipis dina permukaan substrat lapisan demi lapisan dina bentuk lapisan atom tunggal. Pas taun 1974, fisikawan bahan Finlandia Tuomo Suntola ngembangkeun téknologi ieu sareng meunang Penghargaan Téknologi Milenium 1 juta euro. Téknologi ALD mimitina dianggo pikeun tampilan éléktroluminesen panel datar, tapi éta henteu seueur dianggo. Kakara dina awal abad ka-21 téknologi ALD mimiti diadopsi ku industri semikonduktor. Ku cara ngadamel bahan dielektrik tinggi ultra-ipis pikeun ngagentos silikon oksida tradisional, éta suksés ngarengsekeun masalah arus bocor anu disababkeun ku réduksi lébar garis transistor éfék médan, anu ngadorong Hukum Moore pikeun langkung maju ka arah lébar garis anu langkung alit. Dr. Tuomo Suntola kantos nyarios yén ALD tiasa ningkatkeun kapadetan integrasi komponén sacara signifikan.
Data umum nunjukkeun yén téknologi ALD diciptakeun ku Dr. Tuomo Suntola ti PICOSUN di Finlandia dina taun 1974 sareng parantos diindustrialisasi di luar negeri, sapertos pilem dielektrik tinggi dina chip 45/32 nanometer anu dikembangkeun ku Intel. Di Cina, nagara kuring ngenalkeun téknologi ALD langkung ti 30 taun langkung lami tibatan nagara deungeun. Dina Oktober 2010, PICOSUN di Finlandia sareng Universitas Fudan ngayakeun rapat pertukaran akademik ALD domestik anu munggaran, ngenalkeun téknologi ALD ka Cina pikeun anu munggaran kalina.
Dibandingkeun sareng déposisi uap kimia tradisional (CVD (Panyakit Jantung jeung Lambung)) sareng déposisi uap fisik (PVD), kaunggulan ALD nyaéta konformitas tilu diménsi anu saé pisan, keseragaman pilem daérah anu lega, sareng kontrol ketebalan anu tepat, anu cocog pikeun melak pilem ultra-ipis dina bentuk permukaan anu rumit sareng struktur rasio aspék anu luhur.
—Sumber data: Platform pamrosésan mikro-nano Universitas Tsinghua—
Dina jaman pasca-Moore, kompleksitas sareng volume prosés manufaktur wafer parantos ningkat pisan. Candak chip logika salaku conto, kalayan ningkatna jumlah jalur produksi kalayan prosés di handap 45nm, khususna jalur produksi kalayan prosés 28nm sareng di handapna, sarat pikeun ketebalan palapis sareng kontrol presisi langkung luhur. Saatos diwanohkeun téknologi paparan ganda, jumlah léngkah prosés ALD sareng peralatan anu diperyogikeun parantos ningkat sacara signifikan; dina widang chip mémori, prosés manufaktur utama parantos mekar tina struktur 2D NAND ka 3D NAND, jumlah lapisan internal terus ningkat, sareng komponén laun-laun nampilkeun struktur rasio aspék kapadetan luhur, sareng peran penting ALD parantos mimiti muncul. Tina sudut pandang pamekaran semikonduktor ka hareup, téknologi ALD bakal maénkeun peran anu beuki penting dina jaman pasca-Moore.
Contona, ALD mangrupikeun hiji-hijina téknologi déposisi anu tiasa nyumponan sarat kinerja panutup sareng pilem tina struktur tumpukan 3D anu rumit (sapertos 3D-NAND). Ieu tiasa katingali jelas dina gambar di handap ieu. Pilem anu disimpen dina CVD A (biru) henteu nutupan sapinuhna bagian handap struktur; sanaos sababaraha panyesuaian prosés dilakukeun kana CVD (CVD B) pikeun ngahontal panutup, kinerja pilem sareng komposisi kimia daérah handapna goréng pisan (daérah bodas dina gambar); sabalikna, panggunaan téknologi ALD nunjukkeun panutup pilem anu lengkep, sareng sipat pilem anu kualitasna luhur sareng seragam kahontal di sadaya daérah struktur.
—-Gambar Kaunggulan téknologi ALD dibandingkeun sareng CVD (Sumber: ASM)—-
Sanaos CVD masih ngawasa pangsa pasar panggedéna dina jangka pondok, ALD parantos janten salah sahiji bagian anu paling gancang tumuwuhna dina pasar peralatan fabrikasi wafer. Dina pasar ALD ieu kalayan poténsi kamekaran anu ageung sareng peran konci dina manufaktur chip, ASM mangrupikeun perusahaan anu unggul dina widang peralatan ALD.
Waktos posting: 12 Juni 2024