Чиптерді өндіру: жұқа пленка процестері

Жұқа пленка процестеріне негізгі кіріспе дегеніміз не?

Жартылай өткізгішті жұқа қабықшаны тұндыру процесі қазіргі заманғы микроэлектроника технологиясының маңызды құрамдас бөлігі болып табылады. Ол жартылай өткізгіш негізге материалдың бір немесе бірнеше жұқа қабаттарын қою арқылы күрделі интегралды схемаларды құруды қамтиды. Бұл жұқа пленкалар металдар, оқшаулағыштар немесе жартылай өткізгіш материалдар болуы мүмкін, олардың әрқайсысы микросхеманың әртүрлі қабаттарында, мысалы, өткізгіштік, оқшаулау және қорғаныс сияқты әртүрлі рөл атқарады. Бұл жұқа пленкалардың сапасы чиптің өнімділігіне, сенімділігіне және құнына тікелей әсер етеді. Сондықтан жұқа қабықшаны тұндыру технологиясының дамуы жартылай өткізгіш өнеркәсібі үшін маңызды маңызға ие.

Жұқа пленка процестері қалай жіктеледі?

Қазіргі уақытта жұқа қабықшаны тұндырудың негізгі жабдықтары мен әдістеріне кіредіБудың физикалық тұндыру (PVD), химиялық бу тұндыру (CVD) және атом қабатының тұндыру (ALD). Бұл үш әдіс тұндыру принциптерінде, материалдарында, қолданылатын пленка қабаттарында және процестерінде айтарлықтай ерекшеленеді.

1. Физикалық бу тұндыру (PVD)

Физикалық будың тұндыру (PVD) - материалдар булану немесе шашырату арқылы буланып, содан кейін жұқа қабықшаны қалыптастыру үшін субстратта конденсацияланатын таза физикалық процесс.

Вакуумды булану: материалдар жоғары вакуум жағдайында булануға дейін қызады және субстратқа қойылады.

Шашырату: Газ разряды нәтижесінде пайда болатын газ иондары мақсатты материалды жоғары жылдамдықпен бомбалайды, субстратта пленка түзетін атомдарды ығыстырады.

Ионмен қаптау: вакуумды булану мен шашыратудың артықшылықтарын біріктіреді, мұнда буланған материал разрядтық кеңістікте ішінара иондалады және пленка қалыптастыру үшін субстратқа тартылады.

Сипаттамалары: PVD химиялық реакцияларсыз физикалық өзгерістерді ғана қамтиды.

2. Химиялық буларды тұндыру (CVD)

Химиялық буларды тұндыру (CVD) - бұл субстратта қатты жұқа қабықшаларды қалыптастыру үшін газ фазалық химиялық реакцияларды қамтитын әдіс.

Кәдімгі CVD: әртүрлі диэлектрлік және жартылай өткізгіш қабыршақтарды тұндыру үшін қолайлы.

Plasma-Enhanced CVD (PECVD): Төмен температурада тұндыру үшін қолайлы реакция белсенділігін арттыру үшін плазманы пайдаланады.

Жоғары тығыздықтағы плазмалық CVD (HDPCVD): бір мезгілде тұндыру мен сызуға мүмкіндік береді, бұл жоғары арақатынастағы бос орындарды толтыру мүмкіндіктерін ұсынады.

Суб-атмосфералық CVD (SACVD): Жоғары температурада түзілетін жоғары реактивті оттегі радикалдарын пайдалану арқылы жоғары қысым жағдайында тамаша тесіктерді толтыру мүмкіндіктеріне қол жеткізеді.

Металл-органикалық CVD (MOCVD): GaN сияқты жартылай өткізгіш материалдар үшін қолайлы.

Сипаттамалары: CVD жоғары температура, жоғары қысым немесе плазма жағдайында нитридтер, оксидтер, оксинитридтер, карбидтер және полисилиций сияқты қатты қабықшаларды шығаратын силан, фосфин, бор, аммиак және оттегі сияқты газ фазалық реактивтерді қамтиды.

3. Атом қабатының тұнбасы (ALD)

Атомдық қабат тұндыру (ALD) – бір атомды қабаттың дәл тұндыруына қол жеткізе отырып, екі немесе одан да көп реактивтердің импульсті енгізуін қамтитын мамандандырылған CVD әдісі.

Термиялық ALD (TALD): субстраттағы прекурсорлардың адсорбциясы және кейінгі химиялық реакциялар үшін жылу энергиясын пайдаланады.

Plasma-Enhanced ALD (PEALD): Төмен температурада тұндыру жылдамдығын жылдамдатуға мүмкіндік беретін реакция белсенділігін арттыру үшін плазманы пайдаланады.

Сипаттамалары: ALD пленка қалыңдығын дәл бақылауды, тамаша біркелкілікті және консистенцияны ұсынады, бұл оны терең траншея құрылымдарында пленка өсіру үшін өте қолайлы етеді.

Чиптерде әртүрлі жұқа пленка процестері қалай қолданылады?

Металл қабаттары: PVD негізінен алюминий төсеніштері, металл қатты маскалар, мыс тосқауыл қабаттары және мыс тұқым қабаттары сияқты өте таза металл және өтпелі металл нитридті пленкаларды тұндыру үшін қолданылады.

Al pad: ПХД үшін жабыстырғыш төсемдер.

Қатты металл маскасы: фотолитографияда жиі қолданылатын TiN.

Cu тосқауыл қабаты: жиі TaN, Cu диффузиясын болдырмайды.

Cu тұқым қабаты: Таза Cu немесе Cu қорытпасы, кейінгі электропландау үшін тұқым қабаты ретінде пайдаланылады.

Диэлектрлік қабаттар: CVD негізінен нитридтер, оксидтер, оксинитридтер, карбидтер және полисилиций сияқты әртүрлі оқшаулағыш материалдарды орналастыру үшін қолданылады, олар әртүрлі тізбек компоненттерін оқшаулайды және кедергілерді азайтады.

Қақпа оксидінің қабаты: қақпа мен арнаны оқшаулайды.

Қабатаралық диэлектрик: әртүрлі металл қабаттарын оқшаулайды.

Кедергі қабаттары: PVD металл диффузиясын болдырмау және құрылғыларды ластанудан қорғау үшін қолданылады.

Cu Barrier Layer: құрылғының өнімділігін қамтамасыз ететін мыс диффузиясын болдырмайды.

Қатты маскалар: PVD құрылғы құрылымдарын анықтауға көмектесу үшін фотолитографияда қолданылады.

Қатты металл маскасы: әдетте TiN, үлгілерді анықтау үшін қолданылады.

Өздігінен тураланған қос өрнек (SADP): ALD FinFET-те фин құрылымдарын өндіруге жарамды, жақсырақ үлгілеу үшін аралық қабаттарды пайдаланады.

FinFET: Кеңістіктік жиілікті көбейтуге қол жеткізе отырып, негізгі үлгілердің шеттерінде қатты маскалар жасау үшін аралық қабаттарды пайдаланады.

High-K Metal Gate (HKMG): ALD жоғары диэлектрлік өтімді материалдарды және металл қақпаларды орналастыру үшін қолданылады, транзистордың өнімділігін жақсартады, әсіресе 28 нм және одан төмен процестерде.

Жоғары-К диэлектрлік қабаты: HfO2 ең көп таралған таңдау болып табылады, ALD таңдаулы дайындау әдісі болып табылады.

Металл қақпасы: Hf элементтерінің полисилиций қақпаларымен үйлеспеуіне байланысты әзірленген.

Басқа қолданбалар: ALD сонымен қатар мыс интерконнекттік диффузиялық тосқауыл қабаттарында және басқа технологияларда кеңінен қолданылады.

Мыс интерконнекті диффузиялық тосқауыл қабаты: мыс диффузиясын болдырмайды, құрылғы өнімділігін қорғайды.

Жоғарыда келтірілген кіріспеден біз PVD, CVD және ALD жартылай өткізгіш өндірісінде таптырмас рөл атқаратын бірегей сипаттамалары мен артықшылықтары бар екенін байқауға болады. PVD негізінен металл қабықшаларды тұндыру үшін қолданылады, CVD әртүрлі диэлектрлік және жартылай өткізгіш пленкаларды тұндыру үшін жарамды, ал ALD жоғары қалыңдықты басқару және қадамды жабу мүмкіндіктерімен озық процестерде ерекшеленеді. Бұл технологиялардың үздіксіз дамуы мен жетілдірілуі жартылай өткізгіш өнеркәсібінің алға жылжуына берік негіз береді.**

Semicorex-те біз маманданамызCVD SiC/TaC жабынының құрамдас бөліктеріжартылай өткізгіш өндірісінде қолданылады, егер сізде қандай да бір сұраулар болса немесе қосымша мәліметтер қажет болса, бізбен байланысудан тартынбаңыз.

Байланыс телефоны: +86-13567891907

Электрондық пошта: sales@semicorex.com