சிப் உற்பத்தி: அணு அடுக்கு படிவு (ALD)

குறைக்கடத்தி உற்பத்தித் துறையில், சாதனத்தின் அளவு தொடர்ந்து சுருங்கி வருவதால், மெல்லிய படலப் பொருட்களின் படிவு தொழில்நுட்பம் முன்னோடியில்லாத சவால்களை முன்வைத்துள்ளது. அணு மட்டத்தில் துல்லியமான கட்டுப்பாட்டை அடையக்கூடிய ஒரு மெல்லிய படல படிவு தொழில்நுட்பமாக, அணு அடுக்கு படிவு (ALD), குறைக்கடத்தி உற்பத்தியில் இன்றியமையாத பகுதியாக மாறியுள்ளது. இந்தக் கட்டுரையானது ALD இன் முக்கிய பங்கைப் புரிந்துகொள்ள உதவும் செயல்முறை ஓட்டம் மற்றும் கொள்கைகளை அறிமுகப்படுத்துவதை நோக்கமாகக் கொண்டுள்ளதுமேம்பட்ட சிப் உற்பத்தி.

1. விரிவான விளக்கம்ALDசெயல்முறை ஓட்டம்

ALD செயல்முறையானது, ஒவ்வொரு முறையும் படிவு செய்யும் போது ஒரு அணு அடுக்கு மட்டுமே சேர்க்கப்படுவதை உறுதிசெய்ய ஒரு கண்டிப்பான வரிசையைப் பின்பற்றுகிறது, இதன் மூலம் படத்தின் தடிமன் துல்லியமான கட்டுப்பாட்டை அடைகிறது அடிப்படை படிகள் பின்வருமாறு:

முன்னோடி துடிப்பு: திALDஎதிர்வினை அறைக்குள் முதல் முன்னோடியை அறிமுகப்படுத்துவதன் மூலம் செயல்முறை தொடங்குகிறது. இந்த முன்னோடி என்பது இலக்கு படிவுப் பொருளின் வேதியியல் கூறுகளைக் கொண்ட ஒரு வாயு அல்லது நீராவி ஆகும், இது குறிப்பிட்ட செயலில் உள்ள தளங்களுடன் வினைபுரியும்செதில்மேற்பரப்பு. முன்னோடி மூலக்கூறுகள் செதில் மேற்பரப்பில் உறிஞ்சப்பட்டு நிறைவுற்ற மூலக்கூறு அடுக்கை உருவாக்குகின்றன.

மந்த வாயு சுத்திகரிப்பு: பின்னர், செயலற்ற முன்னோடிகள் மற்றும் துணை தயாரிப்புகளை அகற்றுவதற்காக சுத்தப்படுத்துவதற்காக ஒரு மந்த வாயு (நைட்ரஜன் அல்லது ஆர்கான் போன்றவை) அறிமுகப்படுத்தப்பட்டது, இது செதில் மேற்பரப்பு சுத்தமாகவும் அடுத்த எதிர்வினைக்கு தயாராகவும் இருப்பதை உறுதி செய்கிறது

இரண்டாவது முன்னோடி துடிப்பு: சுத்திகரிப்பு முடிந்ததும், விரும்பிய வைப்புத்தொகையை உருவாக்க முதல் படியில் உறிஞ்சப்பட்ட முன்னோடியுடன் வேதியியல் ரீதியாக செயல்பட இரண்டாவது முன்னோடி அறிமுகப்படுத்தப்பட்டது. இந்த எதிர்வினை பொதுவாக சுய-கட்டுப்படுத்தப்படுகிறது, அதாவது, அனைத்து செயலில் உள்ள தளங்களும் முதல் முன்னோடியால் ஆக்கிரமிக்கப்பட்டவுடன், புதிய எதிர்வினைகள் இனி ஏற்படாது.

மீண்டும் மந்த வாயு சுத்திகரிப்பு: எதிர்வினை முடிந்த பிறகு, எஞ்சியுள்ள எதிர்வினைகள் மற்றும் துணை தயாரிப்புகளை அகற்ற மந்த வாயு மீண்டும் சுத்தப்படுத்தப்பட்டு, மேற்பரப்பை ஒரு சுத்தமான நிலைக்கு மீட்டமைத்து அடுத்த சுழற்சிக்குத் தயாராகிறது.

இந்த தொடர் படிகள் ஒரு முழுமையான ALD சுழற்சியை உருவாக்குகிறது, மேலும் ஒவ்வொரு முறை ஒரு சுழற்சி முடிவடையும் போது, ​​ஒரு அணு அடுக்கு செதில் மேற்பரப்பில் சேர்க்கப்படுகிறது. சுழற்சிகளின் எண்ணிக்கையை துல்லியமாக கட்டுப்படுத்துவதன் மூலம், விரும்பிய பட தடிமன் அடைய முடியும்.

(ALD ஒரு சுழற்சி படி)

2. செயல்முறை கொள்கை பகுப்பாய்வு

ALD இன் சுய-கட்டுப்படுத்தும் எதிர்வினை அதன் முக்கிய கொள்கையாகும். ஒவ்வொரு சுழற்சியிலும், முன்னோடி மூலக்கூறுகள் மேற்பரப்பில் செயல்படும் தளங்களுடன் மட்டுமே செயல்பட முடியும். இந்த தளங்கள் முழுமையாக ஆக்கிரமிக்கப்பட்டவுடன், அடுத்தடுத்த முன்னோடி மூலக்கூறுகளை உறிஞ்ச முடியாது, இது ஒவ்வொரு சுற்று படிவிலும் அணுக்கள் அல்லது மூலக்கூறுகளின் ஒரு அடுக்கு மட்டுமே சேர்க்கப்படுவதை உறுதி செய்கிறது. இந்த அம்சம் ALD ஆனது மெல்லிய பிலிம்களை டெபாசிட் செய்யும் போது மிக உயர்ந்த சீரான தன்மையையும் துல்லியத்தையும் கொண்டிருக்க செய்கிறது. கீழே உள்ள படத்தில் காட்டப்பட்டுள்ளபடி, சிக்கலான முப்பரிமாண கட்டமைப்புகளில் கூட இது நல்ல படி கவரேஜை பராமரிக்க முடியும்.

3. செமிகண்டக்டர் உற்பத்தியில் ALD இன் பயன்பாடு

ALD செமிகண்டக்டர் துறையில் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது, ஆனால் இவை மட்டும் அல்ல:

உயர்-கே பொருள் படிவு: சாதனத்தின் செயல்திறனை மேம்படுத்த புதிய தலைமுறை டிரான்சிஸ்டர்களின் கேட் இன்சுலேஷன் லேயருக்குப் பயன்படுத்தப்படுகிறது.

மெட்டல் கேட் படிவு: டைட்டானியம் நைட்ரைடு (TiN) மற்றும் டான்டலம் நைட்ரைடு (TaN), டிரான்சிஸ்டர்களின் மாறுதல் வேகம் மற்றும் செயல்திறனை மேம்படுத்த பயன்படுகிறது.

இன்டர்கனெக்ஷன் தடுப்பு அடுக்கு: உலோகப் பரவலைத் தடுக்கவும் மற்றும் சுற்று நிலைத்தன்மை மற்றும் நம்பகத்தன்மையை பராமரிக்கவும்.

முப்பரிமாண கட்டமைப்பு நிரப்புதல்: அதிக ஒருங்கிணைப்பை அடைய FinFET கட்டமைப்புகளில் சேனல்களை நிரப்புவது போன்றவை.

அணு அடுக்கு படிவு (ALD) அதன் அசாதாரண துல்லியம் மற்றும் சீரான தன்மையுடன் குறைக்கடத்தி உற்பத்தி துறையில் புரட்சிகரமான மாற்றங்களை கொண்டு வந்துள்ளது. ALD இன் செயல்முறை மற்றும் கொள்கைகளில் தேர்ச்சி பெறுவதன் மூலம், பொறியாளர்கள் நானோ அளவிலான சிறந்த செயல்திறன் கொண்ட மின்னணு சாதனங்களை உருவாக்க முடியும், இது தகவல் தொழில்நுட்பத்தின் தொடர்ச்சியான முன்னேற்றத்தை ஊக்குவிக்கிறது. தொழில்நுட்பம் தொடர்ந்து வளர்ச்சியடைந்து வருவதால், எதிர்கால குறைக்கடத்தி துறையில் ALD இன்னும் முக்கிய பங்கு வகிக்கும்.