चिप उत्पादन: पातळ फिल्म प्रक्रिया

पातळ फिल्म प्रक्रियांचा मूलभूत परिचय काय आहे?

सेमीकंडक्टर पातळ फिल्म डिपॉझिशन प्रक्रिया आधुनिक मायक्रोइलेक्ट्रॉनिक तंत्रज्ञानाचा एक आवश्यक घटक आहे. यात सेमीकंडक्टर सब्सट्रेटवर सामग्रीचे एक किंवा अधिक पातळ थर जमा करून जटिल इंटिग्रेटेड सर्किट्स तयार करणे समाविष्ट आहे. या पातळ फिल्म्स धातू, इन्सुलेटर किंवा सेमीकंडक्टर साहित्य असू शकतात, प्रत्येक चिपच्या विविध स्तरांमध्ये भिन्न भूमिका बजावते, जसे की वहन, इन्सुलेशन आणि संरक्षण. या पातळ चित्रपटांच्या गुणवत्तेचा थेट परिणाम चिपची कार्यक्षमता, विश्वासार्हता आणि खर्चावर होतो. म्हणून, सेमीकंडक्टर उद्योगासाठी पातळ फिल्म डिपॉझिशन तंत्रज्ञानाचा विकास महत्त्वपूर्ण आहे.

पातळ फिल्म प्रक्रियांचे वर्गीकरण कसे केले जाते?

सध्या, मुख्य प्रवाहातील पातळ फिल्म डिपॉझिशन उपकरणे आणि तंत्रांचा समावेश आहेभौतिक वाष्प निक्षेप (PVD), रासायनिक वाष्प निक्षेप (CVD), आणि अणू स्तर निक्षेप (ALD). ही तीन तंत्रे त्यांच्या निक्षेपाची तत्त्वे, साहित्य, लागू होणारे चित्रपट स्तर आणि प्रक्रियांमध्ये स्पष्टपणे भिन्न आहेत.

1. भौतिक वाष्प संचय (PVD)

फिजिकल वाफ डिपॉझिशन (PVD) ही एक पूर्णपणे भौतिक प्रक्रिया आहे ज्यामध्ये बाष्पीभवन किंवा थुंकण्याद्वारे सामग्रीचे वाष्पीकरण केले जाते आणि नंतर पातळ फिल्म तयार करण्यासाठी सब्सट्रेटवर घनरूप केले जाते.

व्हॅक्यूम बाष्पीभवन: उच्च व्हॅक्यूम परिस्थितीत वाष्पीकरणासाठी साहित्य गरम केले जाते आणि सब्सट्रेटवर जमा केले जाते.

स्पटरिंग: गॅस डिस्चार्जद्वारे तयार होणारे गॅस आयन लक्ष्य सामग्रीवर उच्च वेगाने बॉम्बस्फोट करतात, अणू विघटन करतात जे सब्सट्रेटवर फिल्म बनवतात.

आयन प्लेटिंग: व्हॅक्यूम बाष्पीभवन आणि स्पटरिंगचे फायदे एकत्र करते, जेथे बाष्पयुक्त सामग्री डिस्चार्ज स्पेसमध्ये अंशतः आयनीकृत केली जाते आणि फिल्म तयार करण्यासाठी सब्सट्रेटकडे आकर्षित होते.

वैशिष्ट्ये: PVD मध्ये रासायनिक अभिक्रियांशिवाय केवळ शारीरिक बदलांचा समावेश होतो.

2. रासायनिक बाष्प जमा (CVD)

केमिकल व्हेपर डिपॉझिशन (CVD) हे एक तंत्र आहे ज्यामध्ये सब्सट्रेटवर घन पातळ फिल्म्स तयार करण्यासाठी गॅस-फेज रासायनिक अभिक्रियांचा समावेश होतो.

पारंपारिक CVD: विविध डायलेक्ट्रिक आणि सेमीकंडक्टर फिल्म्स जमा करण्यासाठी योग्य.

प्लाझ्मा-वर्धित CVD (PECVD): कमी-तापमान ठेवण्यासाठी योग्य, प्रतिक्रिया क्रियाकलाप वाढविण्यासाठी प्लाझ्मा वापरते.

हाय-डेन्सिटी प्लाझ्मा CVD (HDPCVD): उत्कृष्ट उच्च आस्पेक्ट रेशो गॅप-फिलिंग क्षमता प्रदान करून एकाचवेळी डिपॉझिशन आणि एचिंगला अनुमती देते.

उप-वातावरण CVD (SACVD): उच्च तापमानात तयार झालेल्या अत्यंत प्रतिक्रियाशील ऑक्सिजन रॅडिकल्सचा वापर करून उच्च दाबाच्या परिस्थितीत उत्कृष्ट छिद्र भरण्याची क्षमता प्राप्त करते.

मेटल-ऑरगॅनिक CVD (MOCVD): GaN सारख्या सेमीकंडक्टर सामग्रीसाठी योग्य.

वैशिष्ट्ये: CVD मध्ये सिलेन, फॉस्फिन, बोरेन, अमोनिया आणि ऑक्सिजन सारख्या गॅस-फेज अभिक्रियांचा समावेश असतो, उच्च-तापमान, उच्च-दाब किंवा प्लाझ्मा परिस्थितीत नायट्राइड्स, ऑक्साईड्स, ऑक्सिनाइट्राइड्स, कार्बाइड्स आणि पॉलिसिलिकॉन सारख्या घन फिल्म्स तयार करतात.

3. अणु स्तर निक्षेप (ALD)

अणु लेयर डिपॉझिशन (ALD) हे एक विशेष CVD तंत्र आहे ज्यामध्ये दोन किंवा अधिक अभिक्रियाकांचा पर्यायी स्पंदित परिचय समाविष्ट असतो, अचूक सिंगल-एटॉमिक-लेयर डिपॉझिशन साध्य करणे.

थर्मल एएलडी (टीएएलडी): पूर्वसूचक शोषण आणि सब्सट्रेटवर त्यानंतरच्या रासायनिक अभिक्रियांसाठी थर्मल ऊर्जा वापरते.

प्लाझ्मा-वर्धित ALD (PEALD): प्रतिक्रिया क्रियाकलाप वाढविण्यासाठी प्लाझ्मा वापरते, कमी तापमानात जलद जमा होण्याचे प्रमाण देते.

वैशिष्ट्ये: ALD तंतोतंत फिल्म जाडी नियंत्रण, उत्कृष्ट एकसमानता आणि सुसंगतता देते, ज्यामुळे ते खोल खंदक संरचनांमध्ये फिल्म वाढीसाठी अत्यंत योग्य बनते.

चिप्समध्ये विविध पातळ फिल्म प्रक्रिया कशा लागू केल्या जातात?

मेटल लेयर्स: PVD चा वापर प्रामुख्याने अल्ट्रा-प्युअर मेटल आणि ट्रांझिशन मेटल नायट्राइड फिल्म्स जमा करण्यासाठी केला जातो, जसे की ॲल्युमिनियम पॅड, मेटल हार्ड मास्क, कॉपर बॅरियर लेयर आणि कॉपर सीड लेयर.

अल पॅड: पीसीबीसाठी बाँडिंग पॅड.

मेटल हार्ड मास्क: सामान्यतः टीएन, फोटोलिथोग्राफीमध्ये वापरला जातो.

क्यू बॅरियर लेयर: अनेकदा TaN, Cu प्रसार रोखते.

क्यू सीड लेयर: शुद्ध क्यू किंवा क्यू मिश्र धातु, त्यानंतरच्या इलेक्ट्रोप्लेटिंगसाठी बियाणे थर म्हणून वापरले जाते.

डायलेक्ट्रिक लेयर्स: CVD चा वापर मुख्यत्वे नायट्राइड्स, ऑक्साईड्स, ऑक्सिनिट्राइड्स, कार्बाइड्स आणि पॉलिसिलिकॉन सारख्या विविध इन्सुलेट सामग्री जमा करण्यासाठी केला जातो, जे सर्किटचे वेगवेगळे घटक वेगळे करतात आणि हस्तक्षेप कमी करतात.

गेट ऑक्साईड स्तर: गेट आणि चॅनेल वेगळे करते.

इंटरलेयर डायलेक्ट्रिक: वेगवेगळ्या धातूच्या थरांना वेगळे करते.

बॅरियर लेयर्स: धातूचा प्रसार रोखण्यासाठी आणि दूषित होण्यापासून उपकरणांचे संरक्षण करण्यासाठी PVD चा वापर केला जातो.

क्यू बॅरियर लेयर: तांबे प्रसार प्रतिबंधित करते, डिव्हाइस कार्यप्रदर्शन सुनिश्चित करते.

हार्ड मास्क: पीव्हीडीचा वापर फोटोलिथोग्राफीमध्ये उपकरण संरचना परिभाषित करण्यात मदत करण्यासाठी केला जातो.

मेटल हार्ड मास्क: सामान्यतः TiN, पॅटर्न परिभाषित करण्यासाठी वापरले जाते.

सेल्फ-अलाइन्ड डबल पॅटर्निंग (एसएडीपी): एएलडी फाइनर पॅटर्निंगसाठी स्पेसर लेयर्स वापरते, जे फिनएफईटीमध्ये फिन स्ट्रक्चर्स तयार करण्यासाठी योग्य आहे.

FinFET: स्थानिक वारंवारता गुणाकार साध्य करून, कोर पॅटर्नच्या कडांवर कठोर मुखवटे तयार करण्यासाठी स्पेसर स्तरांचा वापर करते.

हाय-के मेटल गेट (एचकेएमजी): उच्च डायलेक्ट्रिक स्थिर सामग्री आणि मेटल गेट्स जमा करण्यासाठी, ट्रान्झिस्टरची कार्यक्षमता सुधारण्यासाठी, विशेषतः 28nm आणि त्याहून कमी प्रक्रियांमध्ये ALD चा वापर केला जातो.

हाय-के डायलेक्ट्रिक लेयर: HfO2 ही सर्वात सामान्य निवड आहे, ज्यामध्ये ALD ही तयारीची पसंतीची पद्धत आहे.

मेटल गेट: पॉलीसिलिकॉन गेट्ससह Hf घटकांच्या असंगततेमुळे विकसित.

इतर ऍप्लिकेशन्स: ALD चा वापर कॉपर इंटरकनेक्ट डिफ्यूजन बॅरियर लेयर आणि इतर तंत्रज्ञानामध्ये मोठ्या प्रमाणावर केला जातो.

कॉपर इंटरकनेक्ट डिफ्यूजन बॅरियर लेयर: तांबे प्रसार प्रतिबंधित करते, डिव्हाइस कार्यक्षमतेचे संरक्षण करते.

उपरोक्त प्रस्तावनेवरून, आम्ही असे निरीक्षण करू शकतो की PVD, CVD आणि ALD ची विशिष्ट वैशिष्ट्ये आणि फायदे आहेत, जे सेमीकंडक्टर उत्पादनात न बदलता येणारी भूमिका बजावतात. PVD मुख्यतः मेटल फिल्म डिपॉझिशनसाठी वापरला जातो, CVD विविध डायलेक्ट्रिक आणि सेमीकंडक्टर फिल्म डिपॉझिशनसाठी उपयुक्त आहे, तर ALD त्याच्या उत्कृष्ट जाडी नियंत्रण आणि स्टेप कव्हरेज क्षमतांसह प्रगत प्रक्रियांमध्ये उत्कृष्ट आहे. या तंत्रज्ञानाचा सतत विकास आणि परिष्करण सेमीकंडक्टर उद्योगाच्या प्रगतीसाठी एक भक्कम पाया प्रदान करते.**

आम्ही Semicorex मध्ये विशेष आहोतCVD SiC/TaC कोटिंग घटकसेमीकंडक्टर मॅन्युफॅक्चरिंगमध्ये लागू, तुमच्याकडे काही चौकशी असल्यास किंवा अतिरिक्त तपशीलांची आवश्यकता असल्यास, कृपया आमच्याशी संपर्क साधण्यास अजिबात संकोच करू नका.

संपर्क फोन: +86-13567891907

ईमेल: sales@semicorex.com