సన్నని పొర నిక్షేపణ అంటే సెమీకండక్టర్ యొక్క ప్రధాన ఉపరితల పదార్థంపై పొర పొరను పూయడం. ఈ ఫిల్మ్ను ఇన్సులేటింగ్ సమ్మేళనం సిలికాన్ డయాక్సైడ్, సెమీకండక్టర్ పాలీసిలికాన్, మెటల్ కాపర్ మొదలైన వివిధ పదార్థాలతో తయారు చేయవచ్చు. పూత కోసం ఉపయోగించే పరికరాలను సన్నని పొర నిక్షేపణ పరికరాలు అంటారు.
సెమీకండక్టర్ చిప్ తయారీ ప్రక్రియ దృక్కోణం నుండి, ఇది ఫ్రంట్-ఎండ్ ప్రక్రియలో ఉంది.
సన్నని పొర తయారీ ప్రక్రియను దాని పొర నిర్మాణ పద్ధతి ప్రకారం రెండు వర్గాలుగా విభజించవచ్చు: భౌతిక ఆవిరి నిక్షేపణ (PVD) మరియు రసాయన ఆవిరి నిక్షేపణ.(సివిడి), వీటిలో CVD ప్రాసెస్ పరికరాలు అధిక నిష్పత్తిలో ఉన్నాయి.
భౌతిక ఆవిరి నిక్షేపణ (PVD) అనేది పదార్థ మూలం యొక్క ఉపరితలం యొక్క బాష్పీభవనాన్ని మరియు బాష్పీభవనం, చిమ్మడం, అయాన్ పుంజం మొదలైన వాటితో సహా తక్కువ పీడన వాయువు/ప్లాస్మా ద్వారా ఉపరితల ఉపరితలంపై నిక్షేపణను సూచిస్తుంది;
రసాయన ఆవిరి నిక్షేపణ (సివిడి) అనేది వాయు మిశ్రమం యొక్క రసాయన ప్రతిచర్య ద్వారా సిలికాన్ పొర ఉపరితలంపై ఘన పొరను నిక్షేపించే ప్రక్రియను సూచిస్తుంది. ప్రతిచర్య పరిస్థితుల ప్రకారం (పీడనం, పూర్వగామి), ఇది వాతావరణ పీడనంగా విభజించబడింది.సివిడి(APCVD), అల్ప పీడనంసివిడి(LPCVD), ప్లాస్మా ఎన్హాన్స్డ్ CVD (PECVD), హై డెన్సిటీ ప్లాస్మా CVD (HDPCVD) మరియు అటామిక్ లేయర్ డిపాజిషన్ (ALD).
LPCVD: LPCVD మెరుగైన స్టెప్ కవరేజ్ సామర్థ్యం, మంచి కూర్పు మరియు నిర్మాణ నియంత్రణ, అధిక నిక్షేపణ రేటు మరియు అవుట్పుట్ను కలిగి ఉంటుంది మరియు కణ కాలుష్యం యొక్క మూలాన్ని బాగా తగ్గిస్తుంది. ప్రతిచర్యను నిర్వహించడానికి ఉష్ణ వనరుగా తాపన పరికరాలపై ఆధారపడటం, ఉష్ణోగ్రత నియంత్రణ మరియు వాయువు పీడనం చాలా ముఖ్యమైనవి. టాప్కాన్ కణాల పాలీ లేయర్ తయారీలో విస్తృతంగా ఉపయోగించబడుతుంది.
PECVD: సన్నని పొర నిక్షేపణ ప్రక్రియ యొక్క తక్కువ ఉష్ణోగ్రత (450 డిగ్రీల కంటే తక్కువ) సాధించడానికి PECVD రేడియో ఫ్రీక్వెన్సీ ప్రేరణ ద్వారా ఉత్పత్తి చేయబడిన ప్లాస్మాపై ఆధారపడుతుంది. తక్కువ ఉష్ణోగ్రత నిక్షేపణ దాని ప్రధాన ప్రయోజనం, తద్వారా శక్తిని ఆదా చేయడం, ఖర్చులను తగ్గించడం, ఉత్పత్తి సామర్థ్యాన్ని పెంచడం మరియు అధిక ఉష్ణోగ్రత వల్ల సిలికాన్ వేఫర్లలో మైనారిటీ క్యారియర్ల జీవితకాల క్షయం తగ్గించడం. దీనిని PERC, TOPCON మరియు HJT వంటి వివిధ కణాల ప్రక్రియలకు అన్వయించవచ్చు.
ALD: మంచి ఫిల్మ్ ఏకరూపత, దట్టమైన మరియు రంధ్రాలు లేకుండా, మంచి స్టెప్ కవరేజ్ లక్షణాలు, తక్కువ ఉష్ణోగ్రత వద్ద (గది ఉష్ణోగ్రత-400℃) నిర్వహించవచ్చు, ఫిల్మ్ మందాన్ని సరళంగా మరియు ఖచ్చితంగా నియంత్రించగలదు, వివిధ ఆకారాల ఉపరితలాలకు విస్తృతంగా వర్తిస్తుంది మరియు రియాక్టెంట్ ప్రవాహం యొక్క ఏకరూపతను నియంత్రించాల్సిన అవసరం లేదు. కానీ ప్రతికూలత ఏమిటంటే ఫిల్మ్ నిర్మాణ వేగం నెమ్మదిగా ఉంటుంది. జింక్ సల్ఫైడ్ (ZnS) కాంతి-ఉద్గార పొర నానోస్ట్రక్చర్డ్ ఇన్సులేటర్లను (Al2O3/TiO2) మరియు సన్నని-ఫిల్మ్ ఎలక్ట్రోల్యూమినిసెంట్ డిస్ప్లేలను (TFEL) ఉత్పత్తి చేయడానికి ఉపయోగిస్తారు.
అటామిక్ లేయర్ డిపాజిషన్ (ALD) అనేది వాక్యూమ్ కోటింగ్ ప్రక్రియ, ఇది ఒకే అణు పొర రూపంలో ఒక ఉపరితల పొర యొక్క ఉపరితలంపై పొరల వారీగా సన్నని పొరను ఏర్పరుస్తుంది. 1974 లోనే, ఫిన్నిష్ పదార్థ భౌతిక శాస్త్రవేత్త టుమో సుంటోలా ఈ సాంకేతికతను అభివృద్ధి చేసి 1 మిలియన్ యూరోల మిలీనియం టెక్నాలజీ అవార్డును గెలుచుకున్నాడు. ALD సాంకేతికతను మొదట ఫ్లాట్-ప్యానెల్ ఎలక్ట్రోల్యూమినిసెంట్ డిస్ప్లేల కోసం ఉపయోగించారు, కానీ దీనిని విస్తృతంగా ఉపయోగించలేదు. 21వ శతాబ్దం ప్రారంభం వరకు సెమీకండక్టర్ పరిశ్రమ ALD సాంకేతికతను స్వీకరించడం ప్రారంభించింది. సాంప్రదాయ సిలికాన్ ఆక్సైడ్ను భర్తీ చేయడానికి అల్ట్రా-సన్నని హై-డైఎలెక్ట్రిక్ పదార్థాలను తయారు చేయడం ద్వారా, ఫీల్డ్ ఎఫెక్ట్ ట్రాన్సిస్టర్ల లైన్ వెడల్పు తగ్గింపు వల్ల కలిగే లీకేజ్ కరెంట్ సమస్యను ఇది విజయవంతంగా పరిష్కరించింది, ఇది మూర్ యొక్క చట్టాన్ని చిన్న లైన్ వెడల్పుల వైపు మరింత అభివృద్ధి చేయడానికి ప్రేరేపించింది. డాక్టర్ టుమో సుంటోలా ఒకసారి ALD భాగాల ఏకీకరణ సాంద్రతను గణనీయంగా పెంచుతుందని చెప్పారు.
1974లో ఫిన్లాండ్లోని PICOSUNకి చెందిన డాక్టర్ టుయోమో సుంటోలా ALD టెక్నాలజీని కనుగొన్నారని మరియు ఇంటెల్ అభివృద్ధి చేసిన 45/32 నానోమీటర్ చిప్లోని హై డైఎలెక్ట్రిక్ ఫిల్మ్ వంటి విదేశాలలో పారిశ్రామికీకరణ చేయబడిందని పబ్లిక్ డేటా చూపిస్తుంది. చైనాలో, నా దేశం విదేశీ దేశాల కంటే 30 సంవత్సరాల తరువాత ALD టెక్నాలజీని ప్రవేశపెట్టింది. అక్టోబర్ 2010లో, ఫిన్లాండ్లోని PICOSUN మరియు ఫుడాన్ విశ్వవిద్యాలయం మొదటి దేశీయ ALD విద్యా మార్పిడి సమావేశాన్ని నిర్వహించాయి, ALD టెక్నాలజీని మొదటిసారిగా చైనాకు పరిచయం చేశాయి.
సాంప్రదాయ రసాయన ఆవిరి నిక్షేపణతో పోలిస్తే (సివిడి) మరియు భౌతిక ఆవిరి నిక్షేపణ (PVD), ALD యొక్క ప్రయోజనాలు అద్భుతమైన త్రిమితీయ అనురూపత, పెద్ద-ప్రాంత ఫిల్మ్ ఏకరూపత మరియు ఖచ్చితమైన మందం నియంత్రణ, ఇవి సంక్లిష్ట ఉపరితల ఆకారాలు మరియు అధిక కారక నిష్పత్తి నిర్మాణాలపై అల్ట్రా-సన్నని ఫిల్మ్లను పెంచడానికి అనుకూలంగా ఉంటాయి.
—డేటా మూలం: సింఘువా విశ్వవిద్యాలయం యొక్క మైక్రో-నానో ప్రాసెసింగ్ ప్లాట్ఫామ్—
మూర్ అనంతర కాలంలో, వేఫర్ తయారీ యొక్క సంక్లిష్టత మరియు ప్రక్రియ పరిమాణం బాగా మెరుగుపడింది. లాజిక్ చిప్లను ఉదాహరణగా తీసుకుంటే, 45nm కంటే తక్కువ ప్రక్రియలతో ఉత్పత్తి లైన్ల సంఖ్య పెరగడంతో, ముఖ్యంగా 28nm మరియు అంతకంటే తక్కువ ప్రక్రియలతో ఉత్పత్తి లైన్లతో, పూత మందం మరియు ఖచ్చితత్వ నియంత్రణ కోసం అవసరాలు ఎక్కువగా ఉన్నాయి. బహుళ ఎక్స్పోజర్ టెక్నాలజీని ప్రవేశపెట్టిన తర్వాత, అవసరమైన ALD ప్రక్రియ దశలు మరియు పరికరాల సంఖ్య గణనీయంగా పెరిగింది; మెమరీ చిప్ల రంగంలో, ప్రధాన స్రవంతి తయారీ ప్రక్రియ 2D NAND నుండి 3D NAND నిర్మాణంగా అభివృద్ధి చెందింది, అంతర్గత పొరల సంఖ్య పెరుగుతూనే ఉంది మరియు భాగాలు క్రమంగా అధిక-సాంద్రత, అధిక కారక నిష్పత్తి నిర్మాణాలను ప్రదర్శించాయి మరియు ALD యొక్క ముఖ్యమైన పాత్ర ఉద్భవించడం ప్రారంభమైంది. సెమీకండక్టర్ల భవిష్యత్తు అభివృద్ధి దృక్కోణం నుండి, ALD సాంకేతికత మూర్ అనంతర కాలంలో మరింత ముఖ్యమైన పాత్ర పోషిస్తుంది.
ఉదాహరణకు, సంక్లిష్టమైన 3D స్టాక్డ్ స్ట్రక్చర్ల (3D-NAND వంటివి) కవరేజ్ మరియు ఫిల్మ్ పనితీరు అవసరాలను తీర్చగల ఏకైక డిపాజిషన్ టెక్నాలజీ ALD. దీనిని క్రింద ఉన్న చిత్రంలో స్పష్టంగా చూడవచ్చు. CVD A (నీలం) లో నిక్షిప్తం చేయబడిన ఫిల్మ్ నిర్మాణం యొక్క దిగువ భాగాన్ని పూర్తిగా కవర్ చేయదు; కవరేజ్ సాధించడానికి CVD (CVD B) కు కొన్ని ప్రక్రియ సర్దుబాట్లు చేసినప్పటికీ, దిగువ ప్రాంతం యొక్క ఫిల్మ్ పనితీరు మరియు రసాయన కూర్పు చాలా పేలవంగా ఉంటుంది (చిత్రంలో తెల్లటి ప్రాంతం); దీనికి విరుద్ధంగా, ALD టెక్నాలజీ ఉపయోగం పూర్తి ఫిల్మ్ కవరేజీని చూపుతుంది మరియు నిర్మాణం యొక్క అన్ని ప్రాంతాలలో అధిక-నాణ్యత మరియు ఏకరీతి ఫిల్మ్ లక్షణాలు సాధించబడతాయి.
—-చిత్రం CVDతో పోలిస్తే ALD టెక్నాలజీ యొక్క ప్రయోజనాలు (మూలం: ASM)—-
స్వల్పకాలంలో CVD ఇప్పటికీ అతిపెద్ద మార్కెట్ వాటాను ఆక్రమించినప్పటికీ, ALD వేఫర్ ఫ్యాబ్ పరికరాల మార్కెట్లో అత్యంత వేగంగా అభివృద్ధి చెందుతున్న భాగాలలో ఒకటిగా మారింది. గొప్ప వృద్ధి సామర్థ్యం మరియు చిప్ తయారీలో కీలక పాత్ర కలిగిన ఈ ALD మార్కెట్లో, ASM ALD పరికరాల రంగంలో ఒక ప్రముఖ సంస్థ.
పోస్ట్ సమయం: జూన్-12-2024