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在晶圓級(jí)大規(guī)模生產(chǎn)中引入脈沖激光沉積（PLD）技術(shù)
2025/1/21 13:34:40    
在半導(dǎo)體生產(chǎn)中使用激光沉積薄膜，并將脈沖激光沉積（PLD）引入晶圓級(jí)大規(guī)模生產(chǎn)，可以實(shí)現(xiàn)下一代應(yīng)用，如5G和Wi-Fi 6的RF（射頻）濾波器以及高端MEMS（微機(jī)電系統(tǒng)）麥克風(fēng)。


PLD專業(yè)技術(shù)


專業(yè)技術(shù)在連接物理世界和數(shù)字世界方面發(fā)揮著關(guān)鍵作用，并有助于實(shí)現(xiàn)全球經(jīng)濟(jì)的現(xiàn)代化。它們?cè)试S我們將我們生活的模擬世界連接到數(shù)字世界，如高級(jí)計(jì)算和人工智能。

專業(yè)技術(shù)包括MEMS（微機(jī)電系統(tǒng)）圖像傳感器、電源管理解決方案、本地邊緣計(jì)算能力、模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換和RF連接解決方案。其中：
射頻濾波器是一種電子設(shè)備，可以選擇性地調(diào)諧到特定的數(shù)據(jù)傳輸頻帶。這使得您的手機(jī)或設(shè)備能夠不受干擾地發(fā)送和接收高速數(shù)據(jù)，從而提高通信質(zhì)量。
MEMS（微機(jī)電系統(tǒng)）是一種結(jié)合了電子和移動(dòng)部件的微型設(shè)備技術(shù)。例如，MEMS技術(shù)被結(jié)合到音頻設(shè)備、微鏡和微型揚(yáng)聲器中。
專業(yè)技術(shù)可在汽車、移動(dòng)通信、醫(yī)療保健、零售、制造和工業(yè)自動(dòng)化等眾多日常應(yīng)用中實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵功能。
這些應(yīng)用的結(jié)合有助于實(shí)現(xiàn)我們生活的日益智能的世界，確保200mm和300mm晶圓產(chǎn)品能夠滿足上述需求。


添加Pulsus


2022年，Lam Research收購(gòu)了晶圓級(jí)PLD系統(tǒng)開發(fā)的先驅(qū)Solmates。兩年過去了，Solmates的PLD專業(yè)知識(shí)和Lam在沉積方面的豐富經(jīng)驗(yàn)相結(jié)合，為大規(guī)模制造帶來(lái)了新的PLD系統(tǒng)，解決了下一代RF濾波器和MEMS器件所需材料的技術(shù)挑戰(zhàn)。

Pulsus PLD加入Lam產(chǎn)品組合，進(jìn)一步擴(kuò)大了我們專注于專業(yè)技術(shù)的沉積、蝕刻和單晶片清洗產(chǎn)品的全面范圍。PLD因其沉積高質(zhì)量多元薄膜的能力而脫穎而出，這在精密驅(qū)動(dòng)的微芯片制造領(lǐng)域至關(guān)重要。這項(xiàng)技術(shù)提供了獨(dú)特的功能，使其成為行業(yè)的游戲規(guī)則改變者。

以RF濾波器和MEMS麥克風(fēng)的制造為例。對(duì)于這些器件，鈧（Sc）的水平是實(shí)現(xiàn)性能的關(guān)鍵因素。諸如反應(yīng)濺射的傳統(tǒng)沉積技術(shù)在鈧水平約為30%時(shí)表現(xiàn)出性能飽和。Lam的PLD技術(shù)能夠獲得40% Sc以上的高質(zhì)量薄膜，性能優(yōu)于傳統(tǒng)技術(shù)沉積的薄膜。與傳統(tǒng)沉積技術(shù)相比，PLD的優(yōu)點(diǎn)包括:
適用于沉積復(fù)雜材料，尤其是陶瓷，如氮化鋁鈧（AlScN）
更高質(zhì)量的薄膜–提供更高的器件性能
先進(jìn)的薄膜控制–晶圓內(nèi)（WiW）厚度和應(yīng)力均勻性調(diào)整


PLD是如何工作的？


高功率激光束撞擊真空室中的目標(biāo)材料，產(chǎn)生等離子體羽，在晶片上沉積薄層。這一過程對(duì)于實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量、均勻的薄膜以及對(duì)厚度和應(yīng)力的精確控制至關(guān)重要。

PLD的工作方式不同于其他沉積技術(shù)，如濺射或原子層沉積（ALD）:
如果我們從雨的角度來(lái)考慮沉積，那么濺射就像一場(chǎng)溫和的、普遍的降雨，在地面上慢慢形成水池。
ALD可以比作浸透草地的晨露，
相比之下，PLD是一個(gè)局部的，在地面上空盤旋的大雨。在脈沖激光沉積中，高功率激光束撞擊晶片上的目標(biāo)材料，就像晶片上的局部大雨。


PLD的優(yōu)勢(shì)


用PLD沉積高性能薄膜有助于擴(kuò)展和加速我們客戶的發(fā)展藍(lán)圖。Lam的PLD設(shè)備旨在提供經(jīng)濟(jì)高效的大批量制造解決方案，同時(shí)確保卓越的一致性和質(zhì)量。這種效率對(duì)于提高制造產(chǎn)量和保持競(jìng)爭(zhēng)力至關(guān)重要。

無(wú)鉛替代方案:提高AlScN中的鈧濃度可增強(qiáng)壓電力。這一點(diǎn)，加上這種材料的集成優(yōu)勢(shì)，使其成為壓電材料鋯鈦酸鉛（PZT）無(wú)鉛替代品的主要候選材料。

PLD有潛力推動(dòng)下一代專業(yè)技術(shù)，包括面向5G和WiFi6的RF濾波器、高端MEMS麥克風(fēng)和其他MEMS應(yīng)用，為半導(dǎo)體行業(yè)帶來(lái)了令人興奮的新材料。

查詢進(jìn)一步信息，請(qǐng)?jiān)L問官方網(wǎng)站http://newsroom.lamresearch.com/pulsed-laser-deposition-pulsus?blog=true。（Robin Zhang，張底剪報(bào)）
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