النحت: أحد المعدات الأساسية الثلاثة في تصنيع شرائح السيليكون

النحت: عملية أساسية لتشكيل أنماط شرائح السيليكون، ويظهر أهميتها.

النحت هو العملية الأساسية لتشكيل نمط شبه الموصل، ويُعتبر جهاز النحت واحدًا من الأجهزة الثلاثة الأساسية في تصنيع شرائح السيليكون. يتم استخدام معدات النحت بشكل أساسي لإزالة المواد في مناطق معينة لتكوين أنماط هيكلية دقيقة. تُعرف كواحدة من الأجهزة الثلاثة الأساسية في تصنيع شرائح السيليكون إلى جانب التصوير الضوئي وترسيب الأغشية الرقيقة، وتعتبر أهميتها بارزة ومكانتها حيوية.

معدات النحت: النحت الجاف هو الطريقة الرئيسية، حيث يتم تقسيم ICP وCCP بالتساوي

يمكن تقسيم عملية النحت إلى النحت الرطب والنحت الجاف. يمتلك النحت الرطب تأثيرًا أحادي الاتجاه ضعيفًا، وتكون الجدران الجانبية عرضة للنحت الجانبي، مما يؤدي إلى انحراف النحت. غالبًا ما يستخدم في التطبيقات ذات أحجام العمليات الكبيرة. أما النحت الجاف فهو التكنولوجيا الرئيسية الحالية، حيث يكون النحت الجاف البلازما الأكثر استخدامًا.

بالاعتماد على طريقة توليد البلازما، يتم تقسيم حفر البلازما إلى فئتين: ICP (حفر البلازما بالموجات الصوتية) وCCP (حفر البلازما بالطاقة الكهربائية). يستخدم ICP بشكل أساسي لحفر السيليكون والمعادن وبعض المواد العازلة، بينما يستخدم CCP بشكل رئيسي لحفر المواد العازلة. وفقًا لبيانات Gartner، في عام 2022، في سوق معدات الحفر العالمي، ستكون حصة ICP وCCP من السوق 47.9% و47.5% على التوالي، بمجموع حصة سوقية تبلغ 95.4%， مما يجعلها المعيار الرئيسي لمعدات الحفر.

الاتجاه: حفر الطبقة الذرية (ALE)

تواجه معدات الإزالة البلازما التقليدية سلسلة من التحديات مثل أضرار الإزالة، تأثير الحمل ودقة التحكم، بينما يمكن للإزالة على مستوى الطبق الذري (ALE) أن تحقق إزالة دقيقة على مستوى الذرة الواحدة وهي حل فعال. يمكن اعتبار ALE عملية مرآة لعملية ALD. مبدؤها هو: 1) إدخال غاز الربط إلى غرفة الإزالة وإعلان امتصاصه على سطح المادة لتكوين طبقة ربط. هذه خطوة تعديل ولها خصائص توقف ذاتي؛ 2) إزالة الغاز الزائد في الغرفة، وإدخال غاز الإزالة لتوجيهه نحو سطح الإزالة، وإزالة الطبقة المرتبطة على مستوى الذرة المكشوفة، وكشف السطح غير المعدل. هذه هي خطوة الإزالة ولها أيضًا خصائص توقف ذاتي. بعد إكمال الخطوات أعلاه، يمكن إزالة الفيلم على مستوى الطبقة الذرية بدقة.

تتضمن مزايا ترسيب الطبقة الذرية (ALE): 1) يمكن تحقيق التآكل定向؛ 2) يمكن تحقيق كمية تآكل متساوية حتى لو كان نسبة العرض إلى الارتفاع مختلفة.

معدات التآكل: واحدة من الثلاثة أجهزة الأساسية، مع حجم سوق كبير.

بصفتها واحدة من الأجهزة الرئيسية الثلاثة في تصنيع شبه الموصلات، فإن جهاز التآكل يمتلك قيمة عالية وحجم سوق كبير. وفقًا لبيانات Gartner، في عام 2022، مثلت معدات التآكل 22٪ من قيمة معدات شبه الموصلات الأمامية، لتحتل المرتبة الثانية بعد معدات إيداع الأغشية الرقيقة؛ من حيث حجم السوق، وفقًا لبيانات Mordor Intelligence، من المتوقع أن يصل حجم سوق معدات التآكل العالمية لشبه الموصلات إلى 23.80 مليار دولار أمريكي في عام 2024، ومن المتوقع أن ينمو إلى 34.32 مليار دولار أمريكي بحلول عام 2029، بمعدل نمو سنوي مركب حوالي 7.6٪ خلال هذه الفترة، مع حجم سوق كبير ومعدل نمو سريع.