चिप मॅन्युफॅक्चरिंग: अणु थर जमा (एएलडी)

सेमीकंडक्टर मॅन्युफॅक्चरिंग इंडस्ट्रीमध्ये, डिव्हाइसचा आकार संकुचित होत असताना, पातळ फिल्म मटेरियलच्या जमा तंत्रज्ञानाने अभूतपूर्व आव्हाने निर्माण केली आहेत. अणु स्तरावर अचूक नियंत्रण मिळवू शकणारे पातळ फिल्म जमा तंत्रज्ञान म्हणून अणु थर जमा (एएलडी) अर्धसंवाहक उत्पादनाचा अपरिहार्य भाग बनला आहे. या लेखाचे उद्दीष्ट आहेप्रगत चिप मॅन्युफॅक्चरिंग.

1. चे तपशीलवार स्पष्टीकरणएएलडीप्रक्रिया प्रवाह

एएलडी प्रक्रिया प्रत्येक वेळी जमा होण्यावर केवळ एक अणु थर जोडली जाते हे सुनिश्चित करण्यासाठी कठोर क्रम आहे, ज्यामुळे चित्रपटाच्या जाडीचे अचूक नियंत्रण मिळते. मूलभूत चरण खालीलप्रमाणे आहेत:

पूर्ववर्ती नाडी: दएएलडीप्रतिक्रिया चेंबरमध्ये प्रथम पूर्ववर्ती परिचय करून प्रक्रिया सुरू होते. हे पूर्ववर्ती एक गॅस किंवा वाष्प आहे ज्यामध्ये लक्ष्य जमा सामग्रीचे रासायनिक घटक आहेत जे वर विशिष्ट सक्रिय साइट्ससह प्रतिक्रिया देऊ शकतातवेफरपृष्ठभाग. पूर्ववर्ती रेणू वेफर पृष्ठभागावर संतृप्त आण्विक थर तयार करण्यासाठी शोषले जातात.

जड गॅस शुद्धी: त्यानंतर, वेफर पृष्ठभाग स्वच्छ आणि पुढील प्रतिक्रियेसाठी तयार आहे हे सुनिश्चित करून, अनियंत्रित पूर्ववर्ती आणि उप -उत्पादने काढून टाकण्यासाठी शुद्ध करण्यासाठी एक जड गॅस (जसे की नायट्रोजन किंवा आर्गॉन) सादर केला जातो.

दुसरा पूर्ववर्ती नाडी: पर्ज पूर्ण झाल्यानंतर, इच्छित ठेव तयार करण्यासाठी पहिल्या चरणात पूर्ववर्ती असलेल्या पूर्ववर्तीसह रासायनिक प्रतिक्रिया देण्यासाठी दुसरा पूर्ववर्ती ओळखला जातो. ही प्रतिक्रिया सहसा स्वत: ची मर्यादित असते, म्हणजेच एकदा सर्व सक्रिय साइट्स पहिल्या पूर्ववर्तीद्वारे व्यापल्या गेल्या की नवीन प्रतिक्रिया यापुढे येणार नाहीत.

पुन्हा जड गॅस शुद्धीकरण: प्रतिक्रिया पूर्ण झाल्यानंतर, अवशिष्ट गॅस पुन्हा उर्वरित रिएक्टंट्स आणि उप -उत्पादने काढून टाकण्यासाठी, पृष्ठभाग स्वच्छ स्थितीत पुनर्संचयित करण्यासाठी आणि पुढील चक्राची तयारी करण्यासाठी पुन्हा शुद्ध केले जाते.

चरणांची ही मालिका संपूर्ण एएलडी चक्र तयार करते आणि प्रत्येक वेळी चक्र पूर्ण झाल्यावर, वेफर पृष्ठभागावर अणु थर जोडला जातो. चक्रांची संख्या अचूकपणे नियंत्रित करून, इच्छित चित्रपटाची जाडी प्राप्त केली जाऊ शकते.

(एएलडी वन सायकल स्टेप)

2. प्रक्रिया तत्त्व विश्लेषण

एएलडीची स्वत: ची मर्यादित प्रतिक्रिया ही त्याचे मुख्य तत्व आहे. प्रत्येक चक्रात, पूर्ववर्ती रेणू केवळ पृष्ठभागावरील सक्रिय साइटसह प्रतिक्रिया देऊ शकतात. एकदा या साइट्स पूर्णपणे व्यापल्यानंतर, त्यानंतरच्या पूर्ववर्ती रेणूंचे शोषण केले जाऊ शकत नाही, जे सुनिश्चित करते की प्रत्येक फेरीमध्ये अणू किंवा रेणूंचा फक्त एक थर जोडला जातो. पातळ चित्रपट जमा करताना हे वैशिष्ट्य एएलडीमध्ये अत्यंत उच्च एकरूपता आणि सुस्पष्टता बनवते. खालील आकृतीमध्ये दर्शविल्याप्रमाणे, ते जटिल त्रिमितीय संरचनांवर देखील चांगले चरण कव्हरेज राखू शकते.

3. सेमीकंडक्टर मॅन्युफॅक्चरिंगमध्ये एएलडीचा अर्ज

एएलडी हा सेमीकंडक्टर उद्योगात मोठ्या प्रमाणात वापरला जातो, यासह परंतु मर्यादित नाही:

उच्च-के मटेरियल जमा: डिव्हाइसची कार्यक्षमता सुधारण्यासाठी नवीन पिढीच्या ट्रान्झिस्टरच्या गेट इन्सुलेशन लेयरसाठी वापरले जाते.

मेटल गेट जमा: जसे की टायटॅनियम नायट्राइड (टीआयएन) आणि टॅन्टलम नायट्राइड (टीएएन), ट्रान्झिस्टरची स्विचिंग वेग आणि कार्यक्षमता सुधारण्यासाठी वापरली जाते.

इंटरकनेक्शन बॅरियर लेयर: धातूचा प्रसार रोखा आणि सर्किट स्थिरता आणि विश्वासार्हता राखणे.

त्रिमितीय रचना भरणे: जसे की उच्च एकत्रीकरण साध्य करण्यासाठी फिनफेट स्ट्रक्चर्समध्ये चॅनेल भरणे.

अणु थर जमा (एएलडी) ने सेमीकंडक्टर मॅन्युफॅक्चरिंग उद्योगात त्याच्या विलक्षण सुस्पष्टता आणि एकरूपतेसह क्रांतिकारक बदल घडवून आणले आहेत. एएलडीच्या प्रक्रिया आणि तत्त्वांवर प्रभुत्व मिळवून, अभियंता नॅनोस्केलमध्ये उत्कृष्ट कामगिरीसह इलेक्ट्रॉनिक उपकरणे तयार करण्यास सक्षम आहेत, माहिती तंत्रज्ञानाच्या सतत प्रगतीस प्रोत्साहित करतात. तंत्रज्ञान जसजसे विकसित होत जाईल तसतसे एएलडी भविष्यातील सेमीकंडक्टर क्षेत्रात आणखी गंभीर भूमिका बजावेल.