Rumah > Berita > berita industri

Pembuatan Chip: Proses Film Tipis

2024-10-07


Apa Pengantar Dasar Proses Film Tipis?


Proses deposisi film tipis semikonduktor merupakan komponen penting dari teknologi mikroelektronika modern. Ini melibatkan pembangunan sirkuit terintegrasi yang kompleks dengan mendepositkan satu atau lebih lapisan tipis material pada substrat semikonduktor. Film tipis ini dapat berupa logam, isolator, atau bahan semikonduktor, yang masing-masing memainkan peran berbeda dalam berbagai lapisan chip, seperti konduksi, insulasi, dan proteksi. Kualitas film tipis ini berdampak langsung pada kinerja, keandalan, dan biaya chip. Oleh karena itu, pengembangan teknologi pengendapan film tipis menjadi sangat penting bagi industri semikonduktor.



Bagaimana Proses Film Tipis Diklasifikasikan?


Saat ini, peralatan dan teknik pengendapan film tipis yang umum meliputiDeposisi Uap Fisik (PVD), Deposisi Uap Kimia (CVD), dan Deposisi Lapisan Atom (ALD). Ketiga teknik ini sangat berbeda dalam prinsip pengendapan, bahan, lapisan film yang dapat diterapkan, dan proses.



1. Deposisi Uap Fisik (PVD)


Deposisi Uap Fisik (PVD) adalah proses fisik murni di mana bahan diuapkan melalui penguapan atau sputtering dan kemudian dikondensasikan pada substrat untuk membentuk film tipis.


Penguapan Vakum: Bahan dipanaskan hingga menguap dalam kondisi vakum tinggi dan diendapkan ke substrat.


Sputtering: Ion gas yang dihasilkan oleh pelepasan gas membombardir material target dengan kecepatan tinggi, melepaskan atom yang membentuk lapisan film pada substrat.


Pelapisan Ion: Menggabungkan keunggulan penguapan vakum dan sputtering, di mana bahan yang diuapkan sebagian terionisasi di ruang pelepasan dan tertarik ke substrat untuk membentuk film.


Karakteristik: PVD hanya melibatkan perubahan fisika tanpa reaksi kimia.



2. Deposisi Uap Kimia (CVD)


Deposisi Uap Kimia (CVD) adalah teknik yang melibatkan reaksi kimia fase gas untuk membentuk lapisan tipis padat pada substrat.


CVD Konvensional: Cocok untuk menyimpan berbagai film dielektrik dan semikonduktor.


CVD yang Ditingkatkan Plasma (PECVD): Menggunakan plasma untuk meningkatkan aktivitas reaksi, cocok untuk pengendapan suhu rendah.


CVD Plasma Kepadatan Tinggi (HDPCVD): Memungkinkan pengendapan dan pengetsaan secara bersamaan, menawarkan kemampuan pengisian celah rasio aspek tinggi yang luar biasa.


CVD Sub-Atmosfir (SACVD): Mencapai kemampuan pengisian lubang yang sangat baik dalam kondisi tekanan tinggi dengan menggunakan radikal oksigen sangat reaktif yang terbentuk pada suhu tinggi.


CVD Logam-Organik (MOCVD): Cocok untuk bahan semikonduktor seperti GaN.


Karakteristik: CVD melibatkan reaktan fase gas seperti silan, fosfin, borana, amonia, dan oksigen, menghasilkan lapisan padat seperti nitrida, oksida, oksinitrida, karbida, dan polisilikon dalam kondisi suhu tinggi, tekanan tinggi, atau plasma.



3. Deposisi Lapisan Atom (ALD)


Deposisi Lapisan Atom (ALD) adalah teknik CVD khusus yang melibatkan pemasukan dua atau lebih reaktan secara bergantian, sehingga menghasilkan deposisi lapisan atom tunggal yang tepat.


ALD Termal (TALD): Menggunakan energi panas untuk adsorpsi prekursor dan reaksi kimia selanjutnya pada substrat.


ALD yang Ditingkatkan Plasma (PEALD): Menggunakan plasma untuk meningkatkan aktivitas reaksi, memungkinkan laju deposisi lebih cepat pada suhu yang lebih rendah.


Karakteristik: ALD menawarkan kontrol ketebalan film yang presisi, keseragaman dan konsistensi yang sangat baik, sehingga sangat cocok untuk pertumbuhan film pada struktur parit dalam.



Bagaimana Berbagai Proses Film Tipis Diterapkan pada Keripik?


Lapisan Logam: PVD terutama digunakan untuk menyimpan logam ultra-murni dan film nitrida logam transisi, seperti bantalan aluminium, masker keras logam, lapisan penghalang tembaga, dan lapisan biji tembaga.


Al pad: Bantalan pengikat untuk PCB.


Masker Keras Logam: Umumnya Timah, digunakan dalam fotolitografi.


Lapisan Penghalang Cu: Seringkali TaN, mencegah difusi Cu.


Lapisan Biji Cu: Paduan Cu atau Cu murni, digunakan sebagai lapisan benih untuk pelapisan listrik selanjutnya.



Lapisan Dielektrik: CVD terutama digunakan untuk menyimpan berbagai bahan isolasi seperti nitrida, oksida, oksinitrida, karbida, dan polisilikon, yang mengisolasi berbagai komponen sirkuit dan mengurangi interferensi.


Lapisan Gerbang Oksida: Mengisolasi gerbang dan saluran.


Dielektrik Interlayer: Mengisolasi lapisan logam yang berbeda.


Lapisan Penghalang: PVD digunakan untuk mencegah difusi logam dan melindungi perangkat dari kontaminasi.


Lapisan Penghalang Cu: Mencegah difusi tembaga, memastikan kinerja perangkat.


Masker Keras: PVD digunakan dalam fotolitografi untuk membantu menentukan struktur perangkat.


Metal Hard Mask: Umumnya TiN, digunakan untuk menentukan pola.



Pola Ganda Selaras Sendiri (SADP): ALD menggunakan lapisan pengatur jarak untuk pola yang lebih halus, cocok untuk pembuatan struktur Sirip di FinFET.


FinFET: Menggunakan lapisan pengatur jarak untuk membuat masker keras di tepi pola inti, mencapai penggandaan frekuensi spasial.


Gerbang Logam K Tinggi (HKMG): ALD digunakan untuk menyimpan material dengan konstanta dielektrik tinggi dan gerbang logam, meningkatkan kinerja transistor, terutama dalam proses 28nm dan di bawahnya.


Lapisan Dielektrik K Tinggi: HfO2 adalah pilihan yang paling umum, dengan ALD menjadi metode preparasi yang disukai.


Gerbang Logam: Dikembangkan karena ketidakcocokan elemen Hf dengan gerbang polisilikon.



Aplikasi Lain: ALD juga banyak digunakan dalam lapisan penghalang difusi interkoneksi tembaga dan teknologi lainnya.


Lapisan Penghalang Difusi Interkoneksi Tembaga: Mencegah difusi tembaga, melindungi kinerja perangkat.


Dari pendahuluan di atas, kita dapat mengamati bahwa PVD, CVD, dan ALD memiliki karakteristik dan keunggulan unik, serta memainkan peran yang tak tergantikan dalam manufaktur semikonduktor. PVD terutama digunakan untuk deposisi film logam, CVD cocok untuk berbagai deposisi film dielektrik dan semikonduktor, sementara ALD unggul dalam proses lanjutan dengan kontrol ketebalan dan kemampuan cakupan langkah yang unggul. Pengembangan dan penyempurnaan teknologi ini secara berkelanjutan memberikan landasan yang kokoh bagi kemajuan industri semikonduktor.**






Kami di Semicorex berspesialisasi dalamKomponen pelapis CVD SiC/TaCditerapkan dalam manufaktur semikonduktor, jika Anda memiliki pertanyaan atau memerlukan detail tambahan, jangan ragu untuk menghubungi kami.





Hubungi telepon: +86-13567891907

Email: penjualan@semicorex.com





X
We use cookies to offer you a better browsing experience, analyze site traffic and personalize content. By using this site, you agree to our use of cookies. Privacy Policy
Reject Accept