דין-פילם דעפּאָזיציע איז צו באַדעקן אַ שיכט פילם אויף דעם הויפּט סאַבסטראַט מאַטעריאַל פון דעם האַלב-קאָנדוקטאָר. דער פילם קען זיין געמאַכט פון פֿאַרשידענע מאַטעריאַלן, אַזאַ ווי איזאָלירנדיק קאַמפּאַונד סיליקאָן דייאַקסייד, האַלב-קאָנדוקטאָר פּאָליסיליקאָן, מעטאַל קופּער, אאז"וו. די עקוויפּמענט געניצט פֿאַר באַדעקן ווערט גערופן דין-פילם דעפּאָזיציע עקוויפּמענט.
פֿון דער פּערספּעקטיוו פֿון דעם האַלב-קאָנדוקטאָר טשיפּ מאַנופֿאַקטורינג פּראָצעס, געפֿינט זיך עס אין דעם פֿראָנט-ענד פּראָצעס.
דער דין פילם צוגרייטונג פּראָצעס קען ווערן צעטיילט אין צוויי קאַטעגאָריעס לויט זיין פילם פאָרמינג מעטאָד: גשמיות פארע דעפּאַזישאַן (PVD) און כעמישע פארע דעפּאַזישאַן(CVD), צווישן וועלכע CVD פּראָצעס עקוויפּמענט אַקאַונטאַד פֿאַר אַ העכערן פּראָפּאָרציע.
פיזישע פארע דעפאזיציע (PVD) באציט זיך צו דער פארדאמפונג פון דער ייבערפלאך פון דער מאטעריאל מקור און דעפאזיציע אויף דער ייבערפלאך פון דעם סובסטראט דורך נידעריג-דרוק גאז/פלאזמע, אריינגערעכנט פארדאמפונג, שפריצן, יאן שטראל, א.א.וו.;
כעמישע פארע דעפאזיציע (קאַרדיאָוואַסקולאַרע קרענק (CVD)) באַציט זיך צום פּראָצעס פון אַוועקלייגן אַ האַרטן פילם אויף דער ייבערפלאַך פון אַ סיליקאָן וועיפער דורך אַ כעמישע רעאַקציע פון אַ גאַז געמיש. לויט די רעאַקציע באדינגונגען (דרוק, פאָרגייער), ווערט עס צעטיילט אין אַטמאָספערישן דרוקקאַרדיאָוואַסקולאַרע קרענק (CVD)(APCVD), נידעריק דרוקקאַרדיאָוואַסקולאַרע קרענק (CVD)(LPCVD), פּלאַזמע-פֿאַרשטאַרקט CVD (PECVD), הויך-געדיכטקייט פּלאַזמע CVD (HDPCVD) און אַטאָמישע שיכט-דעפּאָזיציע (ALD).
LPCVD: LPCVD האט בעסערע שריט קאַווערידזש פיייקייט, גוטע קאָמפּאָזיציע און סטרוקטור קאָנטראָל, הויך דעפּאָזיציע קורס און רעזולטאַט, און שטארק ראַדוסאַז די מקור פון פּאַרטיקל פאַרפּעסטיקונג. פאַרלאָזן זיך אויף הייצונג ויסריכט ווי אַ היץ מקור צו טייַנען די רעאַקציע, טעמפּעראַטור קאָנטראָל און גאַז דרוק זענען זייער וויכטיק. ברייט געניצט אין די פּאָלי שיכט מאַנופאַקטורינג פון טאָפּקאָן סעלז.
PECVD: PECVD פארלאזט זיך אויף דער פלאזמע וואס ווערט גענערירט דורך ראדיא-פרעקווענץ אינדוקציע צו דערגרייכן א נידעריגע טעמפעראטור (ווייניקער ווי 450 גראד) פון דעם דין-פילם דעפאזיציע פראצעס. נידעריגע טעמפעראטור דעפאזיציע איז זיין הויפט מעלה, דערמיט שפארט מען ענערגיע, פארקלענערט קאסטן, פארגרעסערט פראדוקציע קאפאציטעט, און פארקלענערט די לעבנס-צייט פארפוילונג פון מינאריטעט טרעגער אין סיליקאן וועיפערס וואס ווערט געפֿארזאַכט דורך הויכע טעמפעראטור. עס קען ווערן אנגעווענדט צו די פראצעסן פון פארשידענע צעלן ווי PERC, TOPCON, און HJT.
ALD: גוטע פילם איינהייטלעכקייט, געדיכט און אָן לעכער, גוטע שריט קאַווערידזש קעראַקטעריסטיקס, קען דורכגעפירט ווערן ביי נידעריקע טעמפּעראַטור (צימער טעמפּעראַטור -400 ℃), קען פשוט און פּינקטלעך קאָנטראָלירן די פילם גרעב, איז ברייט אָנווענדלעך צו סאַבסטראַטן פון פאַרשידענע פֿאָרמען, און דאַרף נישט קאָנטראָלירן די איינהייטלעכקייט פון די רעאַקטאַנט לויפן. אָבער דער חסרון איז אַז די פילם פאָרמירונג גיכקייט איז פּאַמעלעך. אַזאַ ווי די צינק סולפייד (ZnS) ליכט-עמיטינג שיכט געניצט צו פּראָדוצירן נאַנאָסטרוקטורעד ינסאַלייטערז (Al2O3/TiO2) און דין-פילם עלעקטראָלומאַנעסענט דיספּלייז (TFEL).
אטאמישע שיכט דעפאזיציע (ALD) איז א וואקיום באדעקן פראצעס וואס פארמירט א דין פילם אויף דער ייבערפלאך פון א סובסטראט שיכט ביי שיכט אין דער פארעם פון אן איינציקע אטאמישע שיכט. שוין אין 1974, האט דער פינישער מאטעריאל פיזיקער טואמא סאנטאלא אנטוויקלט די טעכנאלאגיע און געוואונען דעם 1 מיליאן איירא מילעניום טעכנאלאגיע פרייז. ALD טעכנאלאגיע איז ארגינעל גענוצט געווארן פאר פלאך-פאנעל עלעקטראלומינעסענטע דיספלעיס, אבער זי איז נישט ברייט גענוצט געווארן. ערשט אין אנפאנג פונעם 21סטן יארהונדערט האט די ALD טעכנאלאגיע אנגעהויבן ווערן אנגענומען דורך דער האלב-קאנדוקטאר אינדוסטריע. דורך פאבריצירן אולטרא-דינע הויך-דיעלעקטרישע מאטעריאלן צו פארטרעטן טראדיציאנעלע סיליקאן אקסייד, האט זי מצליח געווען צו לייזן דעם ליקאַדזש-שטראם פראבלעם וואס איז געפארשאפט געווארן דורך דער רעדוקציע פון ליניע ברייט פון פעלד-עפעקט טראנזיסטארן, וואס האט געפירט צו מור'ס געזעץ צו ווייטער אנטוויקלען צו קלענערע ליניע ברייטן. ד"ר טואמא סאנטאלא האט אמאל געזאגט אז ALD קען באדייטנד פארגרעסערן די אינטעגראציע געדיכטקייט פון קאמפאנענטן.
עפנטלעכע דאטן ווייזן אז ALD טעכנאלאגיע איז אויסגעטראכט געווארן דורך ד"ר טואָמאָ סונטאָלאַ פון PICOSUN אין פינלאַנד אין 1974 און איז אינדוסטריאַליזירט געוואָרן אין אויסלאַנד, ווי צום ביישפּיל דער הויך דיעלעקטרישער פילם אין דעם 45/32 נאַנאָמעטער טשיפּ וואָס איז דעוועלאָפּעד געוואָרן דורך Intel. אין כינע האָט מיין לאַנד איינגעפירט ALD טעכנאלאגיע מער ווי 30 יאָר שפּעטער ווי אויסלענדישע לענדער. אין אָקטאָבער 2010 האָבן PICOSUN אין פינלאַנד און פודאַן אוניווערסיטעט געהאַלטן די ערשטע אינלענדישע ALD אַקאַדעמישע אויסטויש זיצונג, און אַזוי איינגעפירט ALD טעכנאלאגיע אין כינע צום ערשטן מאָל.
קאַמפּערד מיט טראַדיציאָנעלער כעמישער פארע דעפּאַזישאַן (קאַרדיאָוואַסקולאַרע קרענק (CVD)) און פיזישע פארע דעפאזיציע (PVD), די מעלות פון ALD זענען אויסגעצייכנטע דריי-דימענסיאָנאַלע קאָנפאָרמאַליטעט, גרויס-שטח פילם איינהייטלעכקייט, און פּינקטלעכע גרעב קאָנטראָל, וואָס זענען פּאַסיק פֿאַר גראָוינג אַלטראַ-דין פילמען אויף קאָמפּלעקס ייבערפלאַך שאַפּעס און הויך אַספּעקט פאַרהעלטעניש סטראַקטשערז.
—דאַטן מקור: מיקראָ-נאַנאָ פּראַסעסינג פּלאַטפאָרמע פון צינגהואַ אוניווערסיטעט—
אין דער פּאָסט-מור תקופה, איז די קאָמפּלעקסיטעט און פּראָצעס באַנד פון וועיפער מאַנופאַקטורינג שטאַרק פֿאַרבעסערט געוואָרן. נעמענדיג לאָגיק טשיפּס ווי אַ בייַשפּיל, מיטן פאַרגרעסערן די צאָל פּראָדוקציע ליניעס מיט פּראָצעסן אונטער 45 נאַנאָמעטער, ספּעציעל די פּראָדוקציע ליניעס מיט פּראָצעסן פון 28 נאַנאָמעטער און אונטער, זענען די רעקווייערמענץ פֿאַר קאָוטינג גרעב און פּינקטלעכקייט קאָנטראָל העכער. נאָך דער איינפיר פון מולטיפּלע עקספּאָוזשער טעכנאָלאָגיע, איז די צאָל ALD פּראָצעס טריט און עקוויפּמענט וואָס איז נויטיק באַדייטנד געוואַקסן; אין דער פעלד פון זכּרון טשיפּס, האָט זיך דער הויפּטשטראָם מאַנופאַקטורינג פּראָצעס אַנטוויקלט פון 2D NAND צו 3D NAND סטרוקטור, די צאָל אינערלעכע שיכטן האָט זיך ווייטער געוואַקסן, און די קאָמפּאָנענטן האָבן ביסלעכווייַז פּרעזענטירט הויך-דענסיטי, הויך אַספּעקט פאַרהעלטעניש סטרוקטורן, און די וויכטיקע ראָלע פון ALD האָט אָנגעהויבן צו דערשייַנען. פֿון דער פּערספּעקטיוו פון דער צוקונפֿטיקער אַנטוויקלונג פון האַלב-קאָנדוקטאָרן, וועט ALD טעכנאָלאָגיע שפּילן אַן אַלץ וויכטיקערע ראָלע אין דער פּאָסט-מור תקופה.
למשל, ALD איז די איינציקע דעפאזיציע טעכנולוגיע וואס קען טרעפן די קאווערידזש און פילם פערפארמענס רעקווייערמענטס פון קאמפליצירטע 3D סטאקעד סטרוקטורן (אזוי ווי 3D-NAND). דאס קען מען קלאר זען אין דער בילד אונטן. דער פילם דעפאזיטירט אין CVD A (בלוי) דעקט נישט אינגאנצן דעם אונטערשטן טייל פון דער סטרוקטור; אפילו אויב עס ווערן געמאכט עטליכע פראצעס קארעקציעס צו CVD (CVD B) צו דערגרייכן קאווערידזש, איז די פילם פערפארמענס און כעמישע קאמפאזיציע פון דעם אונטערשטן שטח זייער שוואך (ווייסע שטח אין דער בילד); אין קאנטראסט, ווייזט די נוצונג פון ALD טעכנולוגיע א פולשטענדיגע פילם קאווערידזש, און הויך-קוואליטעט און איינהייטליכע פילם אייגנשאפטן ווערן דערגרייכט אין אלע שטחים פון דער סטרוקטור.
—-בילד מעלות פון ALD טעכנאָלאָגיע קאַמפּערד צו CVD (מקור: ASM)—-
כאָטש CVD פֿאַרנעמט נאָך דעם גרעסטן מאַרק־טייל אין קורצן טערמין, איז ALD געוואָרן איינער פֿון די שנעלסט־וואַקסנדיקע טיילן פֿונעם וועיפֿער־פֿאַבריק־עקוויפּמענט־מאַרק. אין דעם ALD־מאַרק מיט גרויסן וואוקס־פּאָטענציאַל און אַ שליסל־ראָלע אין טשיפּ־פֿאַבריקאַציע, איז ASM אַ פֿירנדיקע פֿירמע אין דעם פֿעלד פֿון ALD־עקוויפּמענט.
פּאָסט צייט: 12טן יוני 2024