Λεπτομέρειες Blog

Προσωπική διαδικασία στην κατασκευή τσιπ: Αποθέτηση λεπτού φιλμ

Τα ολοκληρωμένα κυκλώματα αποτελούνται από πολλά περίπλοκα και εκλεπτυσμένα στάδια κατασκευής, μεταξύ των οποίων η αποβολή λεπτού φιλμ είναι μια από τις πιο κρίσιμες τεχνολογίες.Σκοπός της κατάρριψης λεπτών ταινιών είναι η κατασκευή πολυεπίπεδων στοιβάδων σε συσκευές ημιαγωγών και η εξασφάλιση μόνωσης μεταξύ των στρωμάτων του μετάλλουΠολλαπλά ιχνηλατικά στρώματα μετάλλου και διηλεκτρικά μονωτικά στρώματα στοιβάζονται εναλλάξ στην επιφάνεια της πλάκας.Στη συνέχεια, αυτά αφαιρούνται επιλεκτικά μέσω επαναλαμβανόμενων διαδικασιών χαρακτικής για να σχηματίσουν μια 3D δομή.

Ο όρος λεπτός αναφέρεται συνήθως σε ταινίες με πάχος μικρότερο του 1 μm, οι οποίες δεν μπορούν να παραχθούν με συμβατική μηχανική επεξεργασία.Η διαδικασία της προσκόλλησης αυτών των μοριακών ή ατομικών ταινιών στην επιφάνεια της πλάκας ονομάζεται αποθέτηση.

Ανάλογα με την υποκείμενη αρχή, οι τεχνικές αποθέσεως λεπτών ταινιών κατηγοριοποιούνται γενικά σε:

• Χημική Αποσύνθεση Ατμών (CVD)

• Η φυσική αποσύνθεση ατμών (PVD)

• Αποσύνθεση ατομικής στρώσης (ALD)

Καθώς η τεχνολογία λεπτών ταινιών έχει εξελιχθεί, έχουν αναδυθεί διάφορα συστήματα εναπόθεσης για να εξυπηρετήσουν διαφορετικά στάδια κατασκευής κυψελών.

▌Η φυσική αποσύνθεση ατμών (PVD)

Η PVD αναφέρεται σε μια ομάδα διεργασιών που βασίζονται στο κενό και χρησιμοποιούν φυσικά μέσα για την ατμόλυνση του υλικού-στόχου (στα στερεά ή σε υγρό) σε άτομα ή μόρια ή την μερική ιονιστική τους λειτουργία.και τις μεταφέρουν μέσω αερίου χαμηλής πίεσης ή πλάσματος για να αποθέσουν λειτουργικά φιλμ στο υπόστρωμα.

Οι κοινές μεθόδους PVD περιλαμβάνουν:

• Αποθέματα εξάτμισης

• Αποθέματα από ψεκασμό

• Αποθέματα πλάσματος τόξου

• Ιοντική επικάλυψη

• Επεταξία μοριακής δέσμης (MBE)

Η PVD χαρακτηρίζεται από:

• Υψηλή καθαρότητα ταινίας

• Σταθερή ποιότητα ταινίας

• Χαμηλότερες θερμοκρασίες επεξεργασίας

• Υψηλά ποσοστά καταθέσεων

• Σχετικά χαμηλό κόστος παραγωγής

Το PVD χρησιμοποιείται κυρίως για την κατάθεση μεταλλικών ταινιών και δεν είναι κατάλληλο για μονωτικές ταινίες.Μεταφέρουν κινητική ενέργεια στην επιφάνεια στόχου., αλλά τα θετικά ιόντα τα οποία χρησιμοποιούνται κυρίως για την κατάθεση μεταλλικών ταινιών συσσωρεύονται στην επιφάνεια.Αυτή η συσσώρευση φορτίου δημιουργεί ένα ηλεκτρικό πεδίο που απωθεί τα εισερχόμενα ιόντα και τελικά σταματά τη διαδικασία ψεκασμού.

● Εξάτμιση κενού

Σε ένα κενό περιβάλλον, το στόχο υλικό θερμαίνεται και εξατμίζεται.Οι κοινές μέθοδοι θέρμανσης περιλαμβάνουν::

• Αντίσταση θέρμανσης

• Επίδραση υψηλής συχνότητας

• Βομβαρδισμός με ακτίνα ηλεκτρονίων, ακτίνα λέιζερ ή ακτίνα ιόντων

● Αποσύνθεση του σπυττάρου

Στο κενό, τα σωματίδια υψηλής ενέργειας (συνήθως ιόντα Ar +) βομβαρδίζουν την επιφάνεια του στόχου, προκαλώντας την εκτόξευση ατόμων και την εναπόθεση τους στο υπόστρωμα.

● Ιοντική επιχρίστωση

Η επίστρωση με ιόντα χρησιμοποιεί πλάσμα για να ιονίσει το υλικό επίστρωσης σε ιόντα και υψηλής ενέργειας ουδέτερα άτομα.

▌Χημική Αποσύνθεση Ατμών (CVD)

Η καρδιαγγειακή νόσος χρησιμοποιεί χημικές αντιδράσεις για την κατάθεση λεπτών ταινιών.Αυτά τα αέρια αντιδρούν χημικά για να σχηματίσουν το επιθυμητό στερεό στρώμα στο υπόστρωμα, ενώ τα υποπροϊόντα εξαντλούνται από τον θάλαμο.

Η καρδιαγγειακή νόσος περιλαμβάνει πολλές παραλλαγές ανάλογα με τις συνθήκες:

• Ατμοσφαιρική πίεση CVD (APCVD)

• Ελάχιστη πίεση (LPCVD)

• Πληροφορίες σχετικά με την εξέταση και την αντιμετώπιση της CVD

• Υψηλής πυκνότητας PECVD (HDPECVD)

• Χάλυβα-οργανικά CVD (MOCVD)

• Αποσύνθεση ατομικής στρώσης (ALD)

Οι ταινίες για καρδιαγγειακές παθήσεις παρουσιάζουν γενικά:

• Υψηλή καθαρότητα

• Ανώτερη απόδοση
  Είναι η κύρια μέθοδος για την κατασκευή μεταλλικών, διηλεκτρικών και ημιαγωγών ταινιών στην κατασκευή τσιπ.

● APCVD

Εκτελείται σε ατμοσφαιρική πίεση και 400-800 °C, χρησιμοποιείται για την παραγωγή ταινιών όπως:

• Μονοκρυσταλλικό πυρίτιο

• Πολυκρυσταλλικό πυρίτιο

• Διοξείδιο του πυριτίου (SiO2)

• Ντόπιση SiO2

● ΛΕΠΚΒ

Εφαρμόζεται σε διαδικασίες > 90 nm για την παραγωγή:

• SiO2, PSG/BPSG

• Νιτρίδιο του πυριτίου (Si3N4)

• Πολυπυρίλιο

● PECVD

Χρησιμοποιείται ευρέως σε κόμβους 28 ̇ 90 nm για την εναπόθεση διηλεκτρικών και ημιαγωγών υλικών.
Πλεονεκτήματα

• Χαμηλότερες θερμοκρασίες εναπόθεσης

• Μεγαλύτερη πυκνότητα και καθαρότητα της ταινίας

• Ταχύτερα ποσοστά κατάθεσης
  Τα συστήματα PECVD έχουν γίνει τα πιο ευρέως χρησιμοποιούμενα εργαλεία λεπτής ταινίας στα εργοστάσια σε σύγκριση με τα APCVD και LPCVD.

▌Αποσύνθεση ατομικής στρώσης (ALD)

Η ALD είναι ένας ειδικός τύπος CVD που επιτρέπει την ανάπτυξη εξαιρετικά λεπτού φιλμ αποθέτοντας ένα ατομικό στρώμα κάθε φορά μέσω αυτοπεριορισμένων επιφανειακών αντιδράσεων.

Σε αντίθεση με την συμβατική καρδιαγγειακή νόσο, το ALD εναλλάσσει παλμούς προκατόχων. Κάθε στρώμα σχηματίζεται από μια διαδοχική επιφανειακή αντίδραση με το προηγούμενο εναποθετημένο στρώμα.

• Ελέγχος πάχους σε ατομική κλίμακα

• Συμφωνία κάλυψης

• Φύλλα χωρίς τρύπες

Η ALD υποστηρίζει την κατάθεση:

• Μεταλλικά

• Οξείδια

• Καρβίδια, νιτρικά, θειικά, πυριτικά

• Ημιαγωγοί και υπεραγωγοί

Καθώς η πυκνότητα ολοκλήρωσης αυξάνεται και τα μεγέθη των συσκευών συρρικνώνονται, τα διηλεκτρικά υψηλής θερμοκρασίας αντικαθιστούν το SiO2 στις πύλες των τρανζίστορ.Η εξαιρετική κάλυψη βημάτων και ο ακριβής έλεγχος πάχους του ALD το καθιστούν ιδανικό για την κατασκευή προηγμένων συσκευών και χρησιμοποιείται όλο και περισσότερο στην παραγωγή κορυφαίων τσιπ.

▌Σύγκριση των τεχνολογιών αποθέσεως

●Δυνατότητα αποθήκευσης φιλμ

(Εδώ μπορείτε να τοποθετήσετε έναν συγκριτικό πίνακα συμμόρφωσης, ελέγχου πάχους, κάλυψης βήματος κλπ.)

● Τεχνολογίες και εφαρμογές

(Εισαγωγή πίνακα που δείχνει περιπτώσεις χρήσης PVD vs CVD vs ALD)

● Εξοπλισμός & Ικανότητες

(Εισαγωγή πίνακα σύγκρισης των ποσοστών αποθέσεως, θερμοκρασιών, ομοιομορφίας, δαπανών)

Συμπεράσματα

Η πρόοδος των τεχνολογιών αποθέσεως λεπτών ταινιών είναι απαραίτητη για τη συνεχή ανάπτυξη της βιομηχανίας των ημιαγωγών.η οποία επιτρέπει περαιτέρω καινοτομία και βελτίωση στην κατασκευή ολοκληρωμένων κυκλωμάτων.

Συγγενικά προϊόντα

SiC Epitaxial Wafer Silicon Carbide 4H 4inch 6inch Ανώτατη Αντίσταση ημιαγωγός Βιομηχανία