Chip Manufacturing: Atomic Layer Deposition (ALD)

Sa industriya ng pagmamanupaktura ng semiconductor, habang ang laki ng aparato ay patuloy na pag -urong, ang teknolohiya ng pag -aalis ng mga manipis na materyales sa pelikula ay nagdulot ng mga hindi pa naganap na mga hamon. Ang Atomic Layer Deposition (ALD), bilang isang manipis na teknolohiya ng pag -aalis ng pelikula na maaaring makamit ang tumpak na kontrol sa antas ng atomic, ay naging isang kailangang -kailangan na bahagi ng pagmamanupaktura ng semiconductor. Ang artikulong ito ay naglalayong ipakilala ang proseso ng daloy at mga prinsipyo ng ALD upang makatulong na maunawaan ang mahalagang papel nito saAdvanced Chip Manufacturing.

1. Detalyadong paliwanag ngAldDaloy ng Proseso

Ang proseso ng ALD ay sumusunod sa isang mahigpit na pagkakasunud -sunod upang matiyak na ang isang atomic layer lamang ang idinagdag sa bawat oras na pag -aalis, sa gayon nakakamit ang tumpak na kontrol ng kapal ng pelikula. Ang mga pangunahing hakbang ay ang mga sumusunod:

Precursor Pulse: AngAldAng proseso ay nagsisimula sa pagpapakilala ng unang precursor sa silid ng reaksyon. Ang precursor na ito ay isang gas o singaw na naglalaman ng mga elemento ng kemikal ng materyal na pag -aalis ng target na maaaring gumanti sa mga tiyak na aktibong site sawaferibabaw. Ang mga molekula ng precursor ay na -adsorbed sa ibabaw ng wafer upang makabuo ng isang puspos na layer ng molekular.

Inert Gas Purge: Kasunod nito, ang isang inert gas (tulad ng nitrogen o argon) ay ipinakilala para sa paglilinis na alisin ang mga hindi pa nauna at mga byproducts, tinitiyak na ang ibabaw ng wafer ay malinis at handa na para sa susunod na reaksyon.

Pangalawang precursor pulse: Matapos makumpleto ang paglilinis, ang pangalawang precursor ay ipinakilala upang umepekto sa kemikal na may nauna nang na -adsorbed sa unang hakbang upang makabuo ng nais na deposito. Ang reaksyon na ito ay karaniwang nililimitahan sa sarili, iyon ay, sa sandaling ang lahat ng mga aktibong site ay sinakop ng unang nauna, ang mga bagong reaksyon ay hindi na mangyayari.

Inert Gas Purge Muli: Matapos makumpleto ang reaksyon, ang inert gas ay muling nalinis upang alisin ang mga natitirang reaksyon at byproducts, naibalik ang ibabaw sa isang malinis na estado at naghahanda para sa susunod na pag -ikot.

Ang serye ng mga hakbang na ito ay bumubuo ng isang kumpletong pag -ikot ng ALD, at sa bawat oras na nakumpleto ang isang ikot, ang isang layer ng atomic ay idinagdag sa ibabaw ng wafer. Sa pamamagitan ng tumpak na pagkontrol sa bilang ng mga siklo, maaaring makamit ang nais na kapal ng pelikula.

(Ald isang hakbang sa pag -ikot)

2. Pagtatasa ng Prinsipyo ng Proseso

Ang self-limitasyong reaksyon ng ALD ay ang pangunahing prinsipyo nito. Sa bawat pag -ikot, ang mga molekula ng precursor ay maaari lamang gumanti sa mga aktibong site sa ibabaw. Kapag ang mga site na ito ay ganap na nasasakop, ang kasunod na mga molekula ng precursor ay hindi maaaring ma -adsorbed, na nagsisiguro na isang layer lamang ng mga atomo o molekula ang idinagdag sa bawat pag -ikot ng pag -aalis. Ang tampok na ito ay gumagawa ng ALD ay may napakataas na pagkakapareho at katumpakan kapag nagdeposito ng mga manipis na pelikula. Tulad ng ipinapakita sa figure sa ibaba, maaari itong mapanatili ang mahusay na saklaw ng hakbang kahit na sa kumplikadong mga istraktura ng three-dimensional.

3. Application ng ALD sa semiconductor manufacturing

Ang ALD ay malawakang ginagamit sa industriya ng semiconductor, kabilang ang ngunit hindi limitado sa:

High-K Material Deposition: Ginamit para sa layer ng pagkakabukod ng gate ng mga bagong henerasyon na transistor upang mapabuti ang pagganap ng aparato.

Pag -aalis ng Gate ng Metal: Tulad ng titanium nitride (TIN) at tantalum nitride (TAN), na ginamit upang mapabuti ang bilis ng paglipat at kahusayan ng mga transistor.

Interconnection barrier layer: maiwasan ang pagsasabog ng metal at mapanatili ang katatagan ng circuit at pagiging maaasahan.

Tatlong-dimensional na pagpuno ng istraktura: tulad ng pagpuno ng mga channel sa mga istruktura ng finfet upang makamit ang mas mataas na pagsasama.

Ang Atomic Layer Deposition (ALD) ay nagdala ng rebolusyonaryong pagbabago sa industriya ng pagmamanupaktura ng semiconductor na may pambihirang katumpakan at pagkakapareho. Sa pamamagitan ng pag -master ng proseso at mga prinsipyo ng ALD, ang mga inhinyero ay maaaring magtayo ng mga elektronikong aparato na may mahusay na pagganap sa Nanoscale, na nagtataguyod ng patuloy na pagsulong ng teknolohiya ng impormasyon. Habang patuloy na nagbabago ang teknolohiya, gagampanan ng ALD ang isang mas kritikal na papel sa hinaharap na larangan ng semiconductor.