Çip İstehsalat: Atom təbəqəsi Döşəmə (ALD)

Yarımkeçirici istehsal sənayesində, cihaz ölçüsü kiçiltməyə davam etdikcə, nazik film materiallarının çökmə texnologiyası görünməmiş problemlər yaratdı. Atom təbəqəsi (ALD), atom səviyyəsində dəqiq nəzarət edə biləcək nazik bir film çöküntü texnologiyası olaraq, yarımkeçirici istehsalın əvəzolunmaz bir hissəsinə çevrildi. Bu məqalədə, mühüm rolunu başa düşməyə kömək etmək üçün proses axını və Ald prinsiplərini təqdim etmək məqsədi daşıyırQabaqcıl çip istehsalı.

1.. Ətraflı izahatAldproses axını

Ald prosesi hər dəfə çöküntülüyü və bununla da bir atom təbəqəsinin əlavə olunmasını təmin etmək üçün ciddi bir ardıcıllığı izləyir, bununla da film qalınlığının dəqiq nəzarətinə nail olmaq. Əsas addımlar aşağıdakılardır:

Precursor nəbzi: TheAldProses ilk prekursorun reaksiya otağına daxil olması ilə başlayır. Bu prekursor, xüsusi aktiv saytlarla reaksiya verə biləcək hədəf çöküntü materialının kimyəvi elementlərini ehtiva edən bir qaz və ya buxardırkövrəksəthi. Precursor molekulları doymuş molekulyar təbəqə yaratmaq üçün vafli səthində adsorbed edilir.

İnert Qaz Təmizlənməsi: Sonradan, inert qazı (azot və ya argon kimi), qeyri-adi prekursorları və yanaflectləri aradan qaldırmaq üçün təmizlənmənin, vaffer səthinin təmiz və növbəti reaksiyaya hazır olmasını təmin etmək üçün təmizlənməsi üçün tətbiq olunur.

İkinci Precursor Pulse: təmizləndikdən sonra ikinci önlük, istənilən əmanəti yaratmaq üçün ilk addımda adsorbed ilə kimyəvi olaraq kimyəvi olaraq reaksiya vermək üçün təqdim olunur. Bu reaksiya ümumiyyətlə özünü məhdudlaşdıran, yəni bütün aktiv saytlar ilk prekursor tərəfindən işğal edildikdən sonra yeni reaksiyalar artıq baş verməyəcək.

Yenidən inert qaz təmizlənməsi: Reaksiya başa çatdıqdan sonra qeyri-adi qaz qalıq reaktivləri və yan məhsulları təmizləmək, səthi təmiz bir vəziyyətə qaytarmaq və növbəti dövrə hazırlaşmaq üçün yenidən təmizlənir.

Bu sıra addımlar tam bir ald dövrünü təşkil edir və hər dəfə bir dövr başa çatdıqda, bir atom təbəqəsi gofret səthinə əlavə olunur. Dövrlərin sayını dəqiq nəzarət etməklə istədiyiniz film qalınlığına nail olmaq olar.

(Ald bir dövrü addım)

2. Proses prinsipi təhlili

Ald-in özünü məhdudlaşdıran reaksiyası onun əsas prinsipidir. Hər dövrdə, prekursor molekulları yalnız səthdəki aktiv saytlarla reaksiya verə bilər. Bu saytlar tam işğal edildikdən sonra sonrakı prekursor molekulları adsorbulyasiya edilə bilməz, bu da çöküntülərin hər turunda yalnız bir atom və ya molekulların əlavə olunmasını təmin edir. Bu xüsusiyyət, Ald'ı nazik filmləri yatırarkən çox yüksək vahidliyini və dəqiqliyinə malikdir. Aşağıdakı şəklində göstərildiyi kimi, mürəkkəb üç ölçülü quruluşlarda da yaxşı bir addım əhatə edə bilər.

3. Yarımkeçirici istehsalda Ald tətbiqi

Ald yarımkeçirici sənayesində geniş istifadə olunur, lakin bunlarla məhdudlaşmır:

Yüksək-K maddi çökmə: Cihaz performansını yaxşılaşdırmaq üçün yeni nəsil tranzistorların qapı izolyasiya qatı üçün istifadə olunur.

Metal qapısı çöküntüsü: titan nitridi (qalay) və tontalum nitridi (tan) kimi tranzistorların keçid sürətini və səmərəliliyini artırmaq üçün istifadə olunur.

Qarşılıqlı maneə təbəqəsi: metal diffuziya qarşısını al və dövrə sabitliyini və etibarlılığını qoruyun.

Üçölçülü quruluşun doldurulması: daha yüksək inteqrasiya əldə etmək üçün Finfet quruluşlarında kanalları doldurmaq kimi.

Atom təbəqəsi Döşəmə (ALD), fövqəladə dəqiqliyi və vahidliyi ilə yarımkeçirici istehsal sənayesində inqilabi dəyişikliklər gətirmişdir. ALD prosesini və prinsiplərini mənimsəməklə, mühəndislər nanoscale-də əla performansla elektron cihazlar qurmağı, informasiya texnologiyalarının davamlı irəliləməsini təşviq etmək imkanı verirlər. Texnologiya inkişaf etməyə davam etdikcə, Ald gələcək yarımkeçirici sahədə daha da kritik rol oynayacaqdır.