เทคโนโลยีการสะสมสิบชนิดเกี่ยวกับการแนะนำผลิตภัณฑ์ PVD & PVD และ CVD และ AMAT PVD

การสะสมของฟิล์มเป็นเทคโนโลยีที่สำคัญมากในกระบวนการผลิตเซมิคอนดักเตอร์ ซึ่งเป็นชุดของกระบวนการที่เกี่ยวข้องกับการดูดซับอะตอม การแพร่กระจายของอะตอมที่ถูกดูดซับบนพื้นผิว และการรวมตัวกันของอะตอมที่ถูกดูดซับในตำแหน่งที่เหมาะสมเพื่อค่อยๆ ก่อตัวเป็นแผ่นฟิล์มและเติบโต ในการก่อสร้างการลงทุนเวเฟอร์ใหม่ 80% ของการลงทุนใน Fab จะถูกนำมาใช้เพื่อซื้ออุปกรณ์ ในบรรดาอุปกรณ์เหล่านี้ อุปกรณ์สะสมฟิล์มบางเป็นหนึ่งในขั้นตอนหลักของการผลิตเวเฟอร์ ซึ่งคิดเป็นประมาณ 25% ของสัดส่วน

กระบวนการสะสมของฟิล์มบางส่วนใหญ่แบ่งออกเป็นการสะสมไอทางกายภาพและการสะสมไอสารเคมี เทคโนโลยีการตกสะสมไอทางกายภาพ (PVD) หมายถึงการใช้วิธีการทางกายภาพเพื่อทำให้แหล่งวัสดุกลายเป็นไอ - พื้นผิวของแข็งหรือของเหลวให้เป็นอะตอมของก๊าซ โมเลกุลหรือการแตกตัวเป็นไอออนบางส่วนให้เป็นไอออนภายใต้สภาวะสุญญากาศ และผ่านกระบวนการก๊าซความดันต่ำ (หรือพลาสมา) . เทคนิคการติดฟิล์มบางที่มีฟังก์ชันเฉพาะบนพื้นผิวของซับสเตรต หลักการของการสะสมไอทางกายภาพสามารถแบ่งคร่าวๆ ได้เป็นการเคลือบการระเหย การเคลือบสปัตเตอร์ และการชุบไอออน และรวมถึงเทคโนโลยีการเคลือบต่างๆ โดยเฉพาะ เช่น MBE ในปัจจุบัน เทคโนโลยีการสะสมไอทางกายภาพไม่เพียงแต่สามารถสะสมฟิล์มโลหะ ฟิล์มโลหะผสม แต่ยังสะสมสารประกอบ เซรามิก เซมิคอนดักเตอร์ ฟิล์มโพลีเมอร์ และอื่นๆ

ด้วยการพัฒนาเทคโนโลยี เทคโนโลยี PVD ยังมีนวัตกรรมอย่างต่อเนื่อง มีเทคโนโลยีพิเศษมากมายสำหรับการใช้งานบางอย่าง ในคลังพิเศษนี้เพื่อให้ทุกคนได้แนะนำเทคโนโลยี PVD ที่หลากหลาย

เทคโนโลยีการเคลือบการระเหยแบบสุญญากาศ

การเคลือบการระเหยแบบสูญญากาศอยู่ภายใต้สภาวะสุญญากาศ วัสดุการระเหยจะถูกให้ความร้อนโดยเครื่องระเหย เพื่อให้ระเหยได้ การไหลของอนุภาคการระเหยจะถูกส่งไปยังพื้นผิวโดยตรง และฝากไว้บนพื้นผิวเพื่อสร้างฟิล์มแข็ง หรือสูญญากาศของวัสดุเคลือบการระเหยด้วยความร้อน วิธีการเคลือบ กระบวนการทางกายภาพคือ: การใช้วิธีพลังงานหลายวิธีในการแปลงเป็นพลังงานความร้อน ให้ความร้อนแก่วัสดุชุบเพื่อให้ระเหยหรือระเหิด และกลายเป็นอนุภาคก๊าซ (อะตอม โมเลกุล หรือกลุ่มอะตอม) ด้วยพลังงานที่แน่นอน (0.1~0.3eV) เมื่อออกจากพื้นผิวการชุบ อนุภาคก๊าซที่มีความเร็วมากจะถูกส่งไปยังพื้นผิวของพื้นผิวในการบินเป็นเส้นตรงโดยไม่มีการชนกันโดยทั่วไป อนุภาคก๊าซที่ไปถึงพื้นผิวของเมทริกซ์จะควบแน่นเป็นนิวเคลียสและเติบโตเป็นฟิล์มสถานะของแข็ง อะตอมที่ประกอบเป็นแผ่นฟิล์มจะถูกจัดเรียงใหม่หรือมีพันธะทางเคมี

เทคนิคการระเหยลำแสงอิเล็กตรอน

การระเหยของลำแสงอิเล็กตรอนเป็นการสะสมไอทางกายภาพประเภทหนึ่ง แตกต่างจากวิธีการระเหยแบบเดิม การระเหยด้วยลำอิเล็กตรอนสามารถใช้อิเล็กตรอนพลังงานสูงเพื่อโจมตีวัสดุเป้าหมายในเบ้าหลอมได้อย่างแม่นยำ จากนั้นจึงละลายและสะสมไว้บนพื้นผิวโดยความร่วมมือของสนามแม่เหล็กไฟฟ้า การระเหยของลำอิเล็กตรอนมักใช้ในการเตรียมฟิล์มโลหะผสม Al, CO, Ni, Fe หรือออกไซด์, ฟิล์ม SiO2, ZrO2, ฟิล์มออกไซด์ที่ทนต่อการกัดกร่อนและทนต่ออุณหภูมิสูง

เทคโนโลยีการเคลือบสปัตเตอร์
เทคโนโลยีการเคลือบสปัตเตอร์ริ่งคือการระดมยิงไอออนที่พื้นผิวของเป้าหมาย และปรากฏการณ์ที่อะตอมของเป้าหมายถูกชนนั้นเรียกว่าสปัตเตอร์ริ่ง อะตอมที่เกิดจากสปัตเตอร์ริ่งจะสะสมอยู่บนพื้นผิวของสารตั้งต้นเพื่อสร้างฟิล์มที่เรียกว่าการเคลือบสปัตเตอร์ริ่ง โดยปกติแล้วไอออไนซ์ของแก๊สจะเกิดขึ้นจากการปล่อยก๊าซ และไอออนบวกของมันจะพุ่งกระหน่ำเป้าหมายแคโทดด้วยความเร็วสูงภายใต้การกระทำของสนามไฟฟ้า ทำให้อะตอมหรือโมเลกุลของแคโทดเป้าหมายหลุดออกไป และบินไปยังพื้นผิวของสารตั้งต้นเพื่อนำไปฝากไว้ในแผ่นฟิล์ม .

เทคโนโลยีสปัตเตอร์ Rf

Rf สปัตเตอร์เป็นเทคโนโลยีการเคลือบสปัตเตอร์ชนิดหนึ่ง แหล่งจ่ายไฟ AC แทนแหล่งจ่ายไฟ DC ถือเป็นระบบสปัตเตอร์ AC เนื่องจากความถี่ของแหล่งจ่ายไฟ AC ที่ใช้กันทั่วไปอยู่ในส่วน RF เช่น 13.56MHz ดังนั้นจึงเรียกว่า RF สปัตเตอร์

เทคโนโลยีแมกนีตรอนสปัตเตอร์

เทคโนโลยีแมกนีตรอนสปัตเตอร์เป็นเทคโนโลยี PVD (การสะสมไอทางกายภาพ) และเป็นหนึ่งในวิธีการสำคัญในการเตรียมวัสดุฟิล์มบาง เป็นการใช้อนุภาคมีประจุที่ถูกเร่งในสนามไฟฟ้าโดยมีพลังงานจลน์ที่แน่นอน ไอออนจะถูกส่งไปยังวัสดุสปัตเตอร์ที่ทำจากอิเล็กโทรดเป้าหมาย (แคโทด) และอะตอมเป้าหมายจะสปัตเตอร์ออกมาเพื่อให้เคลื่อนที่ไปในทิศทางที่กำหนดเพื่อ สารตั้งต้นและวางลงบนสารตั้งต้นในวิธีฟิล์ม อุปกรณ์แมกนีตรอนสปัตเตอร์ทำให้ความหนาของผิวเคลือบและความสม่ำเสมอสามารถควบคุมได้ และฟิล์มที่เตรียมไว้มีความหนาแน่นที่ดี การยึดเกาะที่แข็งแกร่ง และมีความบริสุทธิ์สูง เทคโนโลยีนี้ได้กลายเป็นวิธีการสำคัญในการเตรียมฟิล์มฟังก์ชั่นต่างๆ

เทคโนโลยีการเคลือบไอออน
การชุบไอออนเป็นเทคโนโลยีการเคลือบใหม่ที่พัฒนาขึ้นบนพื้นฐานของการชุบการระเหยสูญญากาศและการเคลือบสปัตเตอร์ มีการนำวิธีการปล่อยก๊าซหลายวิธีมาใช้ในด้านการสะสมไอ กระบวนการสะสมไอทั้งหมดดำเนินการในพลาสมา ซึ่งรวมถึงการชุบไอออนแมกนีตรอนสปัตเตอร์ การชุบไอออนปฏิกิริยา การชุบไอออนปล่อยแคโทดกลวง (วิธีการระเหยแคโทดกลวง) การชุบไอออนแบบหลายอาร์ค (การชุบไอออนแคโทดอาร์ค) และอื่นๆ การชุบไอออนช่วยเพิ่มพลังงานอนุภาคของชั้นฟิล์มได้อย่างมาก และสามารถรับชั้นฟิล์มที่มีประสิทธิภาพดีขึ้น ซึ่งจะขยายขอบเขตการใช้งานของ "ฟิล์ม" เป็นเทคโนโลยีใหม่ที่กำลังพัฒนาอย่างรวดเร็วและเป็นที่นิยม

การชุบอาร์คไอออนหลายจุด (MAIP)

การชุบไอออนแบบหลายอาร์คเป็นวิธีการระเหยโดยตรงของโลหะบนเป้าหมายแคโทดที่เป็นของแข็งโดยการปล่อยส่วนโค้ง การระเหยคือไอออนของสารแคโทดที่ปล่อยออกมาจากจุดสว่างของส่วนโค้งแคโทด แล้วสะสมบนพื้นผิวของสารตั้งต้นเป็นฟิล์ม

Epitaxy ลำแสงโมเลกุล (MBE)

Molecular Beam Epitaxy (MBE) เป็นวิธีการสร้างฟิล์ม Epitaxy ที่พัฒนาขึ้นใหม่ ซึ่งเป็นเทคโนโลยีใหม่สำหรับการปลูกฟิล์มคริสตัลคุณภาพสูงบนพื้นผิวคริสตัล ภายใต้สภาวะสุญญากาศที่สูงเป็นพิเศษ ไอที่เกิดจากเตาเผาที่ได้รับความร้อนด้วยส่วนประกอบที่จำเป็นต่างๆ ลำแสงโมเลกุลหรือลำแสงอะตอมที่เกิดขึ้นหลังจากการชนกันของรูเล็กๆ จะถูกฉีดโดยตรงเข้าไปในซับสเตรตผลึกเดี่ยวที่อุณหภูมิที่เหมาะสม และโมเลกุล ลำแสงถูกควบคุมเพื่อสแกนพื้นผิว เพื่อให้สามารถจัดเรียงโมเลกุลหรืออะตอมทีละชั้น "ยาว" บนพื้นผิวเพื่อสร้างฟิล์ม

การสะสมด้วยเลเซอร์แบบพัลซ์ (PLD)
Pulsed Laser Deposition (PLD) หรือที่เรียกว่า Pulsed Laser ablation (PLA) เป็นการระดมยิงด้วยเลเซอร์ไปยังวัตถุ จากนั้นวัสดุที่ถูกระดมยิงจะสะสมอยู่บนพื้นผิวที่แตกต่างกัน วิธีการรับตะกอนหรือฟิล์ม

เลเซอร์โมเลกุลบีม epitaxy (L-MBE)
Laser Molecular Beam Epitaxy (L-MBE) เป็นเทคโนโลยีการเตรียมฟิล์มใหม่ที่พัฒนาขึ้นในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา ซึ่งเป็นการผสมผสานระหว่าง Epitaxy ลำแสงโมเลกุลและเทคโนโลยีการสะสมด้วยเลเซอร์แบบพัลซิ่งแบบอินทรีย์ และเทคโนโลยีการเคลือบด้วยการระเหยด้วยเลเซอร์ภายใต้เงื่อนไขของ Epitaxy ลำแสงโมเลกุล

ปัจจุบัน อุปกรณ์ PVD ที่สำคัญในกระบวนการผลิตชิปส่วนใหญ่ประกอบด้วยอุปกรณ์ Hard Mask PVD, Copper Interconnection (CuBS) PVD และอะลูมิเนียมไลเนอร์ (Al PAD) PVD ซึ่งใช้เทคโนโลยีการเคลือบสปัตเตอร์ริ่งเป็นหลัก

1, Comcept ของ PVD และ CVD

PVD: การสะสมไอทางกายภาพ (PVD) หรือที่เรียกว่าเทคโนโลยีการสะสมไอทางกายภาพ เป็นเทคโนโลยีการเตรียมฟิล์มบางที่สะสมวัสดุบนพื้นผิวของวัตถุโดยวิธีการทางกายภาพภายใต้สภาวะสุญญากาศ เทคโนโลยีการเคลือบส่วนใหญ่แบ่งออกเป็นสามประเภท: การเคลือบสปัตเตอร์แบบสุญญากาศ, การเคลือบไอออนสุญญากาศ และการเคลือบการระเหยแบบสุญญากาศ สามารถตอบสนองความต้องการในการเคลือบ รวมถึงพลาสติก แก้ว โลหะ ฟิล์ม เซรามิก และพื้นผิวอื่นๆ

CVD: การระเหยไอสารเคมี (CVD) หรือที่เรียกว่าการสะสมอุตุนิยมวิทยาทางเคมี เป็นวิธีการที่หมายถึงปฏิกิริยาของก๊าซที่อุณหภูมิสูง การสลายตัวเนื่องจากความร้อนของโลหะเฮไลด์ ออร์แกนเมตริก ไฮโดรคาร์บอน ฯลฯ การลดไฮโดรเจนหรือปฏิกิริยาทางชีวเคมีของ ส่วนผสมของก๊าซภายใต้อุณหภูมิสูงเพื่อตกตะกอนวัสดุอนินทรีย์ เช่น โลหะ ออกไซด์ คาร์ไบด์ ฯลฯ มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในชั้นวัสดุทนความร้อน การผลิตโลหะที่มีความบริสุทธิ์สูง และการผลิตฟิล์มเซมิคอนดักเตอร์

2、กระบวนการสะสมไอทางกายภาพ (PVD)

1) การเคลือบสปัตเตอร์แบบสุญญากาศ: เมื่ออนุภาคพลังงานสูงถูกเร่งด้วยสนามไฟฟ้า พวกมันจะส่งผลกระทบต่อพื้นผิวของแข็ง และอะตอม/โมเลกุลของพื้นผิวแข็งจะแลกเปลี่ยนพลังงานจลน์กับอนุภาคพลังงานสูงเหล่านี้ จึงบินออกจากปรากฏการณ์พื้นผิวที่เรียกว่าสปัตเตอร์ริ่ง . ตามความแตกต่างในวิธีการฉีด มันถูกแบ่งออกเป็นแคโทดและแอโนดสปัตเตอร์ สปัตเตอร์สามหรือสี่ขั้นตอน สปัตเตอร์ความถี่สูง สปัตเตอร์เอนเอียง สปัตเตอร์ AC แบบอสมมาตร การดูดซับสปัตเตอร์ ฯลฯ และใช้กันมากที่สุดคือแมกนีตรอนสปัตเตอร์ .

2) การเคลือบการระเหยแบบสุญญากาศ: เป็นวิธีการให้ความร้อนและระเหยวัสดุแข็งในสุญญากาศเพื่อควบแน่นบนพื้นผิวของสารตั้งต้นเพื่อสร้างฟิล์ม

3) หลักการพื้นฐานของการชุบไอออนแบบสุญญากาศคือภายใต้สภาวะสุญญากาศ เทคโนโลยีพลาสม่าไอออไนเซชันบางอย่างจะใช้ในการทำให้อะตอมของการชุบกลายเป็นไอออนบางส่วนเป็นไอออน ในขณะที่ผลิตอะตอมที่เป็นกลางที่มีพลังงานสูงจำนวนมาก และอคติเชิงลบจะถูกเพิ่มให้กับสารตั้งต้นที่ชุบ ด้วยวิธีนี้ ภายใต้การกระทำของอคติเชิงลบเชิงลึก ไอออนจะสะสมอยู่บนพื้นผิวของสารตั้งต้นเพื่อสร้างฟิล์มบางๆ

กระบวนการสะสม PVD สามารถแบ่งคร่าวๆ ได้เป็นสามส่วน: การระเหยของการชุบ การโยกย้ายของการชุบ และการสะสมของการชุบ

3、กระบวนการ CVD (การระเหยไอสารเคมี)

การระเหยไอสารเคมี (CVD) คือการสะสมอุตุนิยมวิทยาทางเคมี ซึ่งหมายถึงปฏิกิริยาเฟสก๊าซภายใต้อุณหภูมิสูง กระบวนการนี้ส่วนใหญ่หมายถึงปฏิกิริยาเฟสก๊าซภายใต้อุณหภูมิสูง และมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในชั้นวัสดุทนความร้อน การผลิตโลหะที่มีความบริสุทธิ์สูง และการผลิตฟิล์มเซมิคอนดักเตอร์

แหล่งวัสดุที่ทำปฏิกิริยากับ CVD สามารถแบ่งออกเป็น:

• แหล่งที่มาของวัสดุที่เป็นก๊าซ: สารที่เป็นก๊าซที่อุณหภูมิห้อง (H2, N2, CH4, Ar ฯลฯ) เมื่อใช้แหล่งวัสดุที่เป็นก๊าซ ระบบอุปกรณ์เลเยอร์จะง่ายขึ้นอย่างมาก เนื่องจากเฉพาะอัตราการไหลของก๊าซปฏิกิริยาเท่านั้นที่จำเป็นต้องควบคุมโดยเครื่องวัดการไหล แทนที่จะควบคุมอุณหภูมิ
• แหล่งที่มาของวัสดุของเหลว: สารที่เกิดปฏิกิริยาซึ่งเป็นของเหลวที่อุณหภูมิห้อง เช่น TiCl4, CH3CN, SiCl4 และ BCl3 ปริมาณของแหล่งวัสดุของเหลวที่เข้าสู่ห้องสะสมจะถูกควบคุมโดยการควบคุมก๊าซตัวพาและอุณหภูมิความร้อนเมื่อใช้การไหลของวัสดุของเหลว
• แหล่งที่มาของวัสดุที่เป็นของแข็ง: สารที่เป็นของแข็งที่อุณหภูมิห้อง เช่น AlCl, NbCl5, TaCl5, ZrCl5 และ HfCl4 เนื่องจากวัสดุประเภทนี้จำเป็นต้องระเหิดไอน้ำตามปริมาณที่ต้องการที่อุณหภูมิสูงกว่า อุณหภูมิความร้อนและความสามารถในการรองรับจึงต้องได้รับการควบคุมอย่างเข้มงวดเมื่อใช้กระบวนการประเภทนี้

แนะนำผลิตภัณฑ์ AMAT PVD

กระบวนการสะสม PVD ใช้ในการผลิตเซมิคอนดักเตอร์เพื่อผลิตฟิล์มไนไตรด์โลหะทรานซิชันและโลหะบริสุทธิ์พิเศษและโลหะทรานซิชันสำหรับอุปกรณ์ลอจิกและหน่วยความจำที่หลากหลาย การใช้งาน PVD ที่พบบ่อยที่สุดคือการทำให้แผ่นอะลูมิเนียมและแผ่นเคลือบโลหะ ไลเนอร์ไทเทเนียมและไทเทเนียมไนไตรด์ การสะสมของกั้น และการตกสะสมของเมล็ดของกั้นทองแดงสำหรับการเคลือบโลหะที่เชื่อมต่อถึงกัน

กระบวนการสะสมฟิล์ม PVD ต้องใช้แพลตฟอร์มสุญญากาศสูง ซึ่งกระบวนการสะสม PVD ถูกรวมเข้ากับเทคโนโลยีการกำจัดก๊าซและการปรับสภาพพื้นผิว เพื่อให้ได้ส่วนต่อประสานและคุณภาพของฟิล์มที่ดีที่สุด แพลตฟอร์ม Endura ของ Applied Materials คือมาตรฐานระดับทองของอุตสาหกรรมในปัจจุบันสำหรับการเคลือบโลหะ PVD

Fountyl Technologies PTE Ltd มุ่งเน้นไปที่อุตสาหกรรมการผลิตเซมิคอนดักเตอร์ ผลิตภัณฑ์หลัก ได้แก่: พินเชย, หัวจับร่องแหวน, หัวจับเซรามิกที่มีรูพรุน, เอฟเฟกต์ปลายเซรามิก, ลำแสงเซรามิกและไกด์, ชิ้นส่วนโครงสร้างเซรามิก ยินดีต้อนรับการติดต่อและการเจรจาต่อรอง!