Smiconductor Trealamh Taiscthe Scannán Tanaí

Trealamh sil -leagan scannán tanaí, ceann de na trí chroí -threalamh den líne táirgthe leathsheoltóra.

I.Cad is teistíocht scannán tanaí

Ii. Tabhairt isteach mionsonraithe PVD, CVD agus ALD

Iii. Dhá réamhrá tábhachtach PECVD sa tionscal

Iv. Margadh Trealamh Trealamh Taiscthe Scannán Tanaí Domhanda Domhanda

I.Cad is teistíocht scannán tanaí

Chun é a chur go simplí: is é an sil -leagan scannán an tslis a "leagan".

Dá mhéad beacht agus layered an tslis, is ea is mó an t -éileamh ar "scannán".

Dá fheabhas is ea an sliseanna, is ea is mó greamáin atá ann.

Go gairmiúil:Aicmiú trealamh taisc tanaí tanaí Tagraíonn sil-leagan scannán tanaí do sil-leagan na n-ábhar scannán tanaí atá le cóireáil ar shliocht sileacain agus ar fhoshraitheanna eile, agus is iad na hábhair scannán tanaí tanaí ná shilice, nítríd sileacain, polysilicon agus neamh-mhiotail eile agus miotail eile, agus is féidir leis an scannán taiscthe a bheith amorphous.

Cuimsíonn sé CVD (sil -leagan gaile ceimiceach), PVD (sil -leagan gaile fisiciúil), agus ALD (sil -leagan ciseal adamhach), ina bhfuil ALD le brainse CVD.

Cén fáth a ndeir muid gurb é an t -éileamh ar "scannán" is mó a bhíonn an sliseanna níos cruinne agus is mó an t -éileamh ar "scannán"?

Tá déantúsaíocht sliseanna cosúil le scannán a chur ar fhón póca, ach tá an "scannán" seo nana-leibhéal, agus ní mór é a ghreamú le mórán nó fiú na céadta sraitheanna! De réir mar a éiríonn an próiseas sliseanna níos sofaisticiúla agus de réir mar a éiríonn an struchtúr níos casta, tá méadú suntasach tagtha ar an éileamh ar "scannán" freisin.

Dá mhéad dul chun cinn a dhéanamh ar an bpróiseas, is mó sraitheanna den scannán

I líne táirgthe CMOS den phróiseas 90nm, tá thart ar 40 próiseas taisc tanaí ag teastáil, a bhaineann le 6 ábhar; I líne táirgthe FINFET den phróiseas 3nm, tá méadú tagtha ar an bpróiseas sil -leagan tanaí go 100 agus tá na cineálacha ábhar gar do 20. Tá gach ciseal "scannán" ríthábhachtach, agus gan aon chiseal, ní fhéadfaidh an tslis oibriú i gceart.

Dá mhéad casta an struchtúr, is ea is deacra an scannán a chur i bhfeidhm

Ag tabhairt sliseanna cuimhne mar shampla, ó 2D NAND go 3D NAND, tá an struchtúr athraithe ó árasán go tríthoiseach, agus tá méadú suntasach tagtha ar líon na sraitheanna, díreach cosúil le bungaló-scéal go skyscraper. Éilíonn gach ciseal “sciath” beacht, a mhéadaíonn go nádúrtha an t -éileamh ar threalamh taisc tanaí scannán.

Dá bhrí sin, is é trealamh taiscthe tanaí scannán an "máistir scannáin" de dhéantúsaíocht sliseanna, agus is é an sliseanna is cruinne agus níos srathaithe, is ea is doscartha é.

Ii. PVD, CVD

PVD (sil -leagan gaile fisiciúil)

Is teicneolaíocht é sil -leagan gaile fisiciúil a úsáideann meicníochtaí fisiciúla chun sil -leagan tanaí scannán a dhéanamh, agus ní bhaineann imoibrithe ceimiceacha leis an bpróiseas.

Áirítear leis go príomha galú, sputtering, sciath plasma stua, sciath ian, sciath eipidéimeach bhíoma mhóilíneach agus catagóirí eile. Evaporation: refers to a coating technology in which the evaporated material is heated by evaporation sources such as resistance, electron beam, high-frequency induction, arc and laser in a high vacuum chamber to reach the melting and gasification temperature, so that the atoms or molecules of the evaporated material are vaporized and escaped from its surface to form a vapor stream, which is incident on the surface of the Foshraith le galú agus le comhdhlúthú chun scannán soladach a dhéanamh.Faoi láthair is é an galú i bhfolús an próiseas príomhshrutha de phainéil OLED.

Sputtering: De ghnáth tagraíonn sé do sputtering maighnéada, a thagraíonn d'úsáid cháithníní luchtaithe chun dlús a chur leis an réimse leictreach le fuinneamh cinéiteach áirithe, i stát folúis de 1.3 × 10-3PA a líonadh le gás támh, agus idir an tsubstráit (anóid) agus an sprioc miotail (catóid catóid) a chuirtear leis an gcruinniú ard-voltage. (Glowdischarge) Chun an gás támh a spreagadh, plasma a tháirgeadh, adaimh na sprice miotail a phléascadh, agus taisce ar an tsubstráit.

Is é sciath sputter an PVD is mó a úsáidtear.

Epitaxy bíoma móilíneach (MBE): Is próiseas speisialta sciath folúis é a fhásann ciseal scannáin tanaí de réir ciseal feadh ais criostail an ábhair fhoshraith. Is féidir le MBE scannáin criostail aonair a ullmhú le mórán de na sraitheanna adamhacha, chomh maith le scannáin tanaí a mhalartú le comhpháirteanna éagsúla agus dópáil chun ábhair microstruchtúir chandamach ciseal tanaí a dhéanamh.

Plating ian: Meascán de ghalú folúis agus sciath sputter, déantar an t -ábhar atá le plátáilte a ianú go páirteach sa spás urscaoilte tar éis an ghalraithe, agus ansin mealltar na hiain atá le plátáil ag an leictreoid chuig an tsubstráit atá le taisceadh i scannán.

Mar gheall ar a chastacht, tá raon teoranta feidhmchlár ag plating ian.

Ar an iomlán, le linn an phróisis PVD, ní athraíonn ach an fhoirm ábhair, agus níl aon imoibriú ceimiceach i gceist, ar athrú fisiciúil íon é. Is príomhphróiseas riachtanach é PVD chun scannáin nítríde miotail agus miotail trasdula a thaisceadh sa phróiseas iomlán de dhéantúsaíocht leathsheoltóra.

2.cvd (sil -leagan gaile ceimiceach)

Sil -leagan an scannáin tréleictreach agus leathsheoltóra Is próiseas brataithe é CVD a thaisceann scannáin sholadacha ar dhromchla foshraithe trí imoibriú ceimiceach céime gaile, ar imoibriú ceimiceach é.

Is iondúil gur silane, fosfar, borane, amóinia, ocsaigin agus amhábhair eile iad na réamhtheachtaithe imoibriúcháin CVD, agus is iondúil go mbíonn na táirgí nitride, ocsaíd, ocsaíd nítrigine, carbide, polysilicon agus scannáin sholadacha eile, agus is iondúil go mbíonn na coinníollacha imoibriúcháin ardteochta, ardbhrú, plasma, plasma, etc.

Is iondúil go mbíonn ocht gcéim sa phróiseas foirmithe scannáin CVD:

Iompar gáis imoibríoch go dtí an limistéar dríodair;

foirmiú réamhtheachtaí membrane;

Déanann réamhtheachtaithe membrane idirleathadh ar dhromchla na maitríse;

greamaitheacht réamhtheachtaithe membrane;

Tá réamhtheachtaithe membrane idirleathadh don limistéar fáis membrane;

Imoibriú Ceimiceach Dromchla, déanann an scannán a fhásann agus a fhásann de réir a chéile, agus ar deireadh cruthaíonn sé scannán leanúnach agus cruthaíonn sé seachtháirgí ag an am céanna;

Baintear fotháirgí as dromchla an mhaitrís;

Baintear seachtháirgí as an seomra imoibriúcháin. Le dul chun cinn leanúnach an phróisis, tá teicneolaíochtaí nua CVD tar éis an t -éileamh ar ghreamanna agus ar líonadh poll domhain a bhreithniú, agus is iad na teicneolaíochtaí feidhmithe príomhshrutha reatha ná LPCVD, PECVD, agus is é an treo forbartha amach anseo HDPCVD, SACVD.

Dhá réamhrá tábhachtach PECVD sa tionscal:

De réir mhinicíocht na giniúna plasma, is féidir an plasma a úsáidtear i CVD PE a roinnt ina dhá chineál: plasma minicíochta raidió agus plasma micreathonnach

.

Faoi láthair, is é 13.56MHz an mhinicíocht minicíochta RF a úsáidtear sa tionscal go ginearálta. Ina measc, is iondúil go roinntear modhanna cúplála plasma RF ina dhá chineál: cúpláil capacitive (CCP) agus cúpláil ionduchtach (ICP).

3.ald (sil -leagan ciseal adamhach)

Tá cumais bheachta rialaithe tiús scannán ag ALD, aonfhoirmeacht tiús den scoth agus comhsheasmhacht na scannán taiscthe, agus tá a chumas clúdaigh céim an -láidir, rud a chiallaíonn go bhfuil sé oiriúnach d'fhás scannán i struchtúir dhomhain. Tá ról tábhachtach ag ALD i ilphróisis amhail SADP, HKMG, agus sraitheanna bacainní idirleata miotail miotail copair.

Prionsabal ALD:Trí chuisle an réamhtheachtaí céim gáis trí threá ailtéarnach isteach san imoibreoir agus trí chiseal scannáin a dhéanamh trí chiseal ar dhromchla an tsubstráit i modh ciseal adamhach amháin, áirítear sna céimeanna imoibriúcháin:

Téann réamhtheachtaí isteach sa seomra imoibriúcháin agus déantar é a asaithe ar dhromchla na maitríse;

Sruthlaigh an seomra imoibriúcháin le gás támh agus glan an réamhtheachtaí atá fágtha A;

Téann réamhtheachtaí B isteach sa seomra imoibriúcháin agus ar asaithe ar dhromchla na maitríse, imoibríonn sé go ceimiceach le réamhtheachtaí A chun an spriocscannán a chruthú;

Sruthlaíonn an gás támh an seomra imoibriúcháin chun na seachtháirgí a ghineann an t-imoibriú ceimiceach ón seomra imoibriúcháin a bhaint agus críochnaíonn sé sil-leagan scannán tanaí ciseal adamhach. Ceadaíonn an timthriall seo scannáin tanaí a sil -leagan ag an leibhéal adamhach.

Iii. Cad is trealamh taiscthe tanaí scannán ann?

Is príomh -threalamh é sil -leagan scannán tanaí do leathsheoltóirí. Mar a thugann an t -ainm le fios, tá sé freagrach go príomha as sil -leagan an chiseal tréleictreach agus as an gciseal miotail i ngach céim próisis.

Comhdhéanamh an Chórais Fholúis agus Rialaithe Brú: caidéal meicniúil, caidéal móilíneach, comhla folúis, tomhsaire i bhfolús, etc.

Feidhm: Timpeallacht fholús seasmhach a sholáthar don phróiseas sil -leagain, laghdú a dhéanamh ar thionchar nítrigine, ocsaigine agus gal uisce ar chaighdeán an scannáin. Baintear an folús íseal le caidéal tirim chun éilliú ola an tsubstráit a sheachaint. Úsáidtear an caidéal móilíneach chun folús ard a bhaint amach, a bhfuil cumas láidir aige gal uisce a bhaint agus glaineacht an tseomra imoibriúcháin a chinntiú.

Tábhacht: Tá an timpeallacht fholús bunúsach le sil -leagan scannán, a théann i bhfeidhm go díreach ar íonacht agus ar aonfhoirmeacht an scannáin.

Comhdhéanamh an chórais taisce: soláthar cumhachta RF, córas fuaraithe uisce, téitheoir foshraithe, etc.

Feidhm: RF Soláthar Cumhachta: Ionadaigh an gás imoibriúcháin, cruthaíonn sé plasma, agus cuireann sé imoibrithe ceimiceacha chun cinn. Córas fuaraithe uisce: Soláthraíonn sé fuarú don seomra caidéil agus imoibriúcháin, ag cur cosc ​​ar threalamh aláram róthéamh agus spreagtha i gcás ró -théarnaithe. Tá línte uisce fuaraithe inslithe chun cur isteach leictreach a sheachaint.

Téitheoir foshraithe: teasann sé an tsubstráit chun eisíontais dromchla a bhaint agus greamaitheacht an scannáin a fheabhsú go dtí an tsubstráit. Tábhacht: Is é an córas dríodair croílár na sil -leagain scannáin agus bíonn tionchar díreach aige ar cháilíocht agus ar fheidhmíocht an scannáin.

Comhdhéanamh an chórais rialaithe gáis agus sreafa: sorcóir gáis, comh -aireacht gáis, méadar maise sreafa, píblíne tarchuir gáis, etc.

Feidhm:

Foinse gáis: Soláthraíonn sorcóirí gáis gás imoibriúcháin (mar shampla silane, amóinia, nítrigin, etc.).

Seachadadh gáis: Iompraítear gás chuig seomra an phróisis trí chomh -aireacht gháis.

Rialú sreafa: Úsáidtear méadair sreafa maise chun sreabhadh gáis a rialú go beacht chun cion cobhsaí agus rátaí sreafa na ngás imoibríoch a chinntiú.

Tábhacht:Bíonn tionchar díreach ag rialú sreafa gáis ar chomhdhéanamh, ar thiús, agus ar aonfhoirmeacht an scannáin.

Comhdhéanamh an Chórais Seomra Imoibriúcháin: Seomra imoibriúcháin, tráidire foshraithe, dáileoir gáis, leictreoid, etc.

Feidhmeanna:

(1) Seomra imoibriúcháin:Soláthraíonn sé spás imoibriúcháin le haghaidh sil-leagan tanaí scannán, a dhéantar de ghnáth as ábhair ardteochta agus atá frithsheasmhach in aghaidh creimthe.

Tráidire foshraithe: Faigh an tsubstráit agus cinntigh go bhfuil sé téite go cothrom.

Dáileoir Gáis: Déan an gás imoibriúcháin a dháileadh go cothrom chun aonfhoirmeacht sil -leagain scannáin a chinntiú.

(4) Leictreoid: I bpróisis ar nós PECVD, úsáidtear é chun plasma a ghiniúint.

Tábhacht: Is é an seomra imoibriúcháin croí -réimse na sil -leagain scannáin, agus bíonn tionchar díreach ag a dhearadh ar cháilíocht agus ar fheidhmíocht an scannáin.

5. Comhdhéanamh an Chórais Rialaithe:PLC (Rialaitheoir Loighic In-ríomhchláraithe), Braiteoir, Comhéadan Mála Daonna (HMI), etc.

Feidhmeanna:

(1) Rialú uathoibríoch:Aistriú uathoibríoch gach córais den trealamh trí PLC.

(2) Monatóireacht ar pharaiméadair:Monatóireacht fíor-ama ar phríomhpharaiméadair amhail teocht, brú, agus sreabhadh gáis.

(3) Aláram locht:Spreagadh an t -aláram agus stop an meaisín go huathoibríoch faoi chúinsí neamhghnácha.

Tábhacht:Cinntíonn an córas rialaithe oibriú cobhsaí an trealaimh, ag feabhsú comhsheasmhacht agus iontaofacht an phróisis.

Comhdhéanamh an chórais glantacháin agus chothabhála: Gás a ghlanadh (mar shampla NF₃, CF₄), Píblíne Glanadh, Gléas Cóireála Gáis Sceite, etc.

Feidhm:

Glanadh an tseomra:Bain an dríodar go rialta sa seomra imoibriúcháin chun éilliú a sheachaint.

Cóireáil gáis sceite:Caitheamh le gáis dhíobhálacha a ghintear le linn an phróisis imoibriúcháin chun cosaint agus sábháilteacht an chomhshaoil ​​a chinntiú.

Tábhachtach: Leathnaíonn córais glantacháin agus cothabhála saol an trealaimh agus cinntíonn siad cobhsaíocht agus comhsheasmhacht na sil -leagain scannáin.

IV.Téarma Idirnáisiúnta do Threalamh Taiscthe Scannán tanaí

De réir sonraí leath -thomhais, meaisíní liteagrafaíochta, meaisíní eitseáil, agus trealamh sil -leagan tanaí is ionann iad agus thart ar 24%, 20%, agus 20%den mhargadh trealaimh leathsheoltóra faoi seach.

Tá trealamh sil -leagan scannán tanaí ar cheann de na trí chroí -threalamh den líne táirgthe leathsheoltóra, agus leanfaidh a mhéid margaidh ag fás le dul chun cinn an phróisis.

Bhí méid an Mhargaidh Trealamh Taiscthe Tanaí Domhanda thart ar USD 20 billiún in 2022. Táthar ag súil go bhfásfaidh an margadh go $ 30 billiún faoi 2026, le ráta fáis bliantúil cumaisc (CAGR) de thart ar 8-10%.

Tiománaithe fáis:

Ceanglais ardphróisis: De réir mar a thagann próisis leathsheoltóra chun cinn go 3nm, 2nm agus faoi bhun nóid, tá méadú suntasach tagtha ar líon agus ar chastacht na bpróiseas sil -leagan tanaí. Mar shampla, tá an próiseas sil -leagan tanaí scannáin den phróiseas 3nm 2.5 uair níos airde ná próiseas an phróisis 90nm.

Uasghráduithe sliseanna cuimhne: ó 2D NAND go 3D NAND, tá méadú suntasach tagtha ar líon na sraitheanna taisc tanaí scannáin. Tá fás tagtha ar líon na sraitheanna cruachta de 3D NAND ó 32 go níos mó ná 200, agus tá an t -éileamh ar threalamh taiscthe scannán tanaí sciobtha.

3. Iarratais atá ag Teacht Chun Cinn: Tá an t-éileamh ar sceallóga ardfheidhmíochta i dteicneolaíochtaí atá ag teacht chun cinn ar nós 5G, Faisnéis Saorga, Internet of Things, agus tiomáint uathrialach ag fás i gcónaí, ag tiomáint leathnú an mhargaidh Trealamh Taiscthe Tanaí Scannán.

4. Deighleog an Mhargaidh Scair: Trealamh CVD: Is ionann é agus thart ar 60% den mhargadh Trealamh Taiscthe Scannán tanaí, arb é an deighleog is mó é. Trealamh PVD: Is ionann é agus thart ar 25% den mhargadh Trealamh Taiscthe Scannán tanaí. Trealamh ALD: Is ionann é agus thart ar 15% den mhargadh Trealamh Taiscthe Scannán tanaí, ach tá sé ag fás an ceann is tapúla, le CAGR de níos mó ná 15% sna cúig bliana amach romhainn.