ການຜະລິດຊິບ: Atomic Layer Deposition (ALD)

ໃນອຸດສາຫະກໍາການຜະລິດ semiconductor, ເນື່ອງຈາກວ່າຂະຫນາດອຸປະກອນຍັງສືບຕໍ່ຫຼຸດລົງ, ເຕັກໂນໂລຢີການເກັບຮັກສາຂອງວັດສະດຸຟິມບາງໆໄດ້ເຮັດໃຫ້ເກີດສິ່ງທ້າທາຍທີ່ບໍ່ເຄີຍມີມາກ່ອນ. Atomic Layer Deposition (ALD), ເປັນເທກໂນໂລຍີການຊຶມເຊື້ອຂອງຮູບເງົາບາງໆທີ່ສາມາດບັນລຸການຄວບຄຸມທີ່ຊັດເຈນໃນລະດັບປະລໍາມະນູ, ໄດ້ກາຍເປັນສ່ວນຫນຶ່ງທີ່ຂາດບໍ່ໄດ້ຂອງການຜະລິດ semiconductor. ບົດ​ຄວາມ​ນີ້​ມີ​ຈຸດ​ປະ​ສົງ​ເພື່ອ​ແນະ​ນໍາ​ຂະ​ບວນ​ການ​ຂະ​ບວນ​ການ​ແລະ​ຫຼັກ​ການ​ຂອງ ALD ເພື່ອ​ຊ່ວຍ​ໃຫ້​ເຂົ້າ​ໃຈ​ບົດ​ບາດ​ສໍາ​ຄັນ​ຂອງ​ຕົນ​ໃນການຜະລິດຊິບແບບພິເສດ.

1. ຄໍາອະທິບາຍລາຍລະອຽດຂອງALDການ​ໄຫຼ​ຂອງ​ຂະ​ບວນ​ການ​

ຂະບວນການ ALD ປະຕິບັດຕາມລໍາດັບທີ່ເຂັ້ມງວດເພື່ອຮັບປະກັນວ່າພຽງແຕ່ຫນຶ່ງຊັ້ນປະລໍາມະນູຖືກເພີ່ມແຕ່ລະຄັ້ງ, ດັ່ງນັ້ນການບັນລຸການຄວບຄຸມຄວາມຫນາຂອງຮູບເງົາທີ່ຊັດເຈນ. ຂັ້ນ​ຕອນ​ພື້ນ​ຖານ​ດັ່ງ​ຕໍ່​ໄປ​ນີ້​:

Precursor pulse: ໄດ້ALDຂະບວນການເລີ່ມຕົ້ນດ້ວຍການນໍາຂອງຄາຣະວາທໍາອິດເຂົ້າໄປໃນຫ້ອງຕິກິຣິຍາ. ຄາຣະວານີ້ແມ່ນອາຍແກັສ ຫຼື ອາຍອາຍທີ່ມີອົງປະກອບທາງເຄມີຂອງອຸປະກອນການຖິ້ມເປົ້າໝາຍທີ່ສາມາດປະຕິກິລິຍາກັບສະຖານທີ່ເຄື່ອນໄຫວສະເພາະຢູ່ໃນwaferດ້ານ. ໂມເລກຸນຂອງຄາຣະວາຖືກດູດຊຶມຢູ່ດ້ານ wafer ເພື່ອສ້າງເປັນຊັ້ນໂມເລກຸນທີ່ອີ່ມຕົວ.

ການລ້າງອາຍແກັສ inert: ຕໍ່ມາ, ອາຍແກັສ inert (ເຊັ່ນ: ໄນໂຕຣເຈນຫຼື argon) ໄດ້ຖືກນໍາສະເຫນີສໍາລັບການລ້າງເພື່ອກໍາຈັດຄາຣະວາແລະຜະລິດຕະພັນທີ່ບໍ່ໄດ້ຮັບປະຕິກິລິຍາ, ໃຫ້ແນ່ໃຈວ່າຫນ້າດິນ wafer ສະອາດແລະກຽມພ້ອມສໍາລັບການຕິກິຣິຍາຕໍ່ໄປ.

ກໍາມະຈອນ precursor ທີສອງ: ຫຼັງຈາກການຊໍາລະລ້າງແມ່ນສໍາເລັດ, ຄາຣະວາທີ່ສອງໄດ້ຖືກນໍາສະເຫນີເພື່ອປະຕິກິລິຍາທາງເຄມີກັບຄາຣະວາທີ່ດູດຊຶມໃນຂັ້ນຕອນທໍາອິດເພື່ອສ້າງເງິນຝາກທີ່ຕ້ອງການ. ປະຕິກິລິຍານີ້ມັກຈະຈໍາກັດຕົນເອງ, ນັ້ນແມ່ນ, ເມື່ອສະຖານທີ່ເຄື່ອນໄຫວທັງຫມົດຖືກຄອບຄອງໂດຍ precursor ທໍາອິດ, ປະຕິກິລິຍາໃຫມ່ຈະບໍ່ເກີດຂຶ້ນ.

ການລ້າງອາຍແກັສ inert ອີກເທື່ອຫນຶ່ງ: ຫຼັງຈາກປະຕິກິລິຢາສໍາເລັດ, ອາຍແກັສ inert ໄດ້ຖືກ purged ອີກເທື່ອຫນຶ່ງເພື່ອເອົາ reactants ຕົກຄ້າງແລະ byproducts, ການຟື້ນຟູພື້ນຜິວກັບສະພາບທີ່ສະອາດແລະການກະກຽມສໍາລັບວົງຈອນຕໍ່ໄປ.

ຊຸດຂອງຂັ້ນຕອນນີ້ປະກອບເປັນວົງຈອນ ALD ຢ່າງສົມບູນ, ແລະແຕ່ລະຄັ້ງທີ່ວົງຈອນສໍາເລັດ, ຊັ້ນປະລໍາມະນູຈະຖືກເພີ່ມໃສ່ຫນ້າ wafer. ໂດຍການຄວບຄຸມທີ່ຊັດເຈນຈໍານວນຂອງຮອບວຽນ, ຄວາມຫນາຂອງຮູບເງົາທີ່ຕ້ອງການສາມາດບັນລຸໄດ້.

(ALD ຮອບ​ດຽວ​ຂັ້ນ​ຕອນ​)

2. ການວິເຄາະຫຼັກການຂະບວນການ

ປະຕິກິລິຍາຈໍາກັດຕົນເອງຂອງ ALD ແມ່ນຫຼັກການຫຼັກຂອງມັນ. ໃນແຕ່ລະຮອບວຽນ, ໂມເລກຸນຂອງຄາຣະວາສາມາດປະຕິກິລິຍາກັບສະຖານທີ່ທີ່ເຄື່ອນໄຫວຢູ່ເທິງພື້ນຜິວເທົ່ານັ້ນ. ເມື່ອສະຖານທີ່ເຫຼົ່ານີ້ຖືກຄອບຄອງຢ່າງເຕັມສ່ວນ, ໂມເລກຸນ precursor ຕໍ່ມາບໍ່ສາມາດຖືກດູດຊຶມ, ເຊິ່ງຮັບປະກັນວ່າພຽງແຕ່ຫນຶ່ງຊັ້ນຂອງອະຕອມຫຼືໂມເລກຸນຖືກເພີ່ມໃນແຕ່ລະຮອບຂອງການຝາກ. ຄຸນນະສົມບັດນີ້ເຮັດໃຫ້ ALD ມີຄວາມສອດຄ່ອງແລະຄວາມແມ່ນຍໍາສູງທີ່ສຸດໃນເວລາທີ່ຝາກຮູບເງົາບາງໆ. ດັ່ງທີ່ສະແດງຢູ່ໃນຮູບຂ້າງລຸ່ມນີ້, ມັນສາມາດຮັກສາການຄຸ້ມຄອງຂັ້ນຕອນທີ່ດີເຖິງແມ່ນວ່າຢູ່ໃນໂຄງສ້າງສາມມິຕິທີ່ສະລັບສັບຊ້ອນ.

3. ການນຳໃຊ້ ALD ໃນການຜະລິດ Semiconductor

ALD ຖືກນໍາໃຊ້ຢ່າງກວ້າງຂວາງໃນອຸດສາຫະກໍາ semiconductor, ລວມທັງແຕ່ບໍ່ຈໍາກັດ:

High-k material deposition: ໃຊ້ສໍາລັບຊັ້ນ insulation gate ຂອງ transistors ລຸ້ນໃຫມ່ເພື່ອປັບປຸງປະສິດທິພາບອຸປະກອນ.

ການຝາກປະຕູໂລຫະ: ເຊັ່ນ titanium nitride (TiN) ແລະ tantalum nitride (TaN), ນໍາໃຊ້ເພື່ອປັບປຸງຄວາມໄວສະຫຼັບແລະປະສິດທິພາບຂອງ transistors.

ຊັ້ນກີດຂວາງການເຊື່ອມຕໍ່ກັນ: ປ້ອງກັນການແຜ່ກະຈາຍຂອງໂລຫະແລະຮັກສາຄວາມຫມັ້ນຄົງແລະຄວາມຫນ້າເຊື່ອຖືຂອງວົງຈອນ.

ການຕື່ມໂຄງສ້າງສາມມິຕິ: ເຊັ່ນການຕື່ມຊ່ອງທາງໃນໂຄງສ້າງ FinFET ເພື່ອບັນລຸການເຊື່ອມໂຍງທີ່ສູງຂຶ້ນ.

ການຖິ້ມຊັ້ນປະລໍາມະນູ (ALD) ໄດ້ນໍາເອົາການປ່ຽນແປງໄປສູ່ອຸດສາຫະກໍາການຜະລິດ semiconductor ດ້ວຍຄວາມແມ່ນຍໍາພິເສດແລະຄວາມເປັນເອກະພາບຂອງມັນ. ໂດຍ mastering ຂະບວນການແລະຫຼັກການຂອງ ALD, ວິສະວະກອນສາມາດສ້າງອຸປະກອນເອເລັກໂຕຣນິກທີ່ມີການປະຕິບັດທີ່ດີເລີດໃນລະດັບ nano, ສົ່ງເສີມຄວາມກ້າວຫນ້າຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງຂອງເຕັກໂນໂລຊີຂໍ້ມູນຂ່າວສານ. ໃນຂະນະທີ່ເຕັກໂນໂລຢີສືບຕໍ່ພັດທະນາ, ALD ຈະມີບົດບາດສໍາຄັນຫຼາຍກວ່າເກົ່າໃນພາກສະຫນາມ semiconductor ໃນອະນາຄົດ.