La fabrikado de ĉiu duonkondukta produkto postulas centojn da procezoj. Ni dividas la tutan produktadprocezon en ok paŝojn:olatoprilaborado-oksidado-fotolitografio-akvaforto-maldika filmo deponado-epitaksia kresko-disvastigo-jon-enplantado.
Por helpi vin kompreni kaj rekoni duonkonduktaĵojn kaj rilatajn procezojn, ni puŝos WeChat-artikolojn en ĉiu numero por enkonduki ĉiun el la supraj paŝoj unuope.
En la antaŭa artikolo, oni menciis, ke por protekti laolatoel diversaj malpuraĵoj, oni faris oksidan filmon--oksidigan procezon. Hodiaŭ ni diskutos pri la "fotolitografioprocezo" de fotado de la semikonduktaĵa desegna cirkvito sur la oblato kun la oksida filmo formita.
Fotolitografioprocezo
1. Kio estas fotolitografioprocezo
Fotolitografio estas fari la cirkvitojn kaj funkciajn areojn necesajn por pecetoproduktado.
La lumo elsendita de la fotolitografiomaŝino estas uzata por elmontri la maldikan filmon kovritan per fotorezisto tra masko kun ŝablono. La fotorezisto ŝanĝos siajn trajtojn post vidado de la lumo, tiel ke la ŝablono sur la masko estas kopiita al la maldika filmo, tiel ke la maldika filmo havas la funkcion de elektronika cirkvitodiagramo. Ĉi tiu estas la rolo de fotolitografio, simila al foti per fotilo. La fotoj faritaj de la fotilo estas presitaj sur la filmo, dum la fotolitografio ne gravuras fotojn, sed cirkvitajn diagramojn kaj aliajn elektronikajn komponantojn.
Fotolitografio estas preciza mikromaŝinteknologio
Konvencia fotolitografio estas procezo kiu uzas transviola lumon kun ondolongo de 2000 ĝis 4500 angstromoj kiel la bilda informportilo, kaj uzas fotoreziston kiel la mezan (bildregistrado) medion por atingi la transformon, translokigon kaj prilaboradon de grafikaĵoj, kaj finfine elsendas la bildon. informoj al la blato (ĉefe silicia blato) aŭ dielektrika tavolo.
Oni povas diri, ke fotolitografio estas la fundamento de modernaj duonkonduktaĵoj, mikroelektroniko kaj informindustrioj, kaj fotolitografio rekte determinas la evolunivelon de tiuj teknologioj.
En la pli ol 60 jaroj ekde la sukcesa invento de integraj cirkvitoj en 1959, la liniolarĝo de ĝiaj grafikaĵoj estis reduktita je proksimume kvar grandordoj, kaj la cirkvito-integriĝo estis plibonigita je pli ol ses grandordoj. La rapida progreso de ĉi tiuj teknologioj estas plejparte atribuita al la evoluo de fotolitografio.
(Postuloj por fotolitografioteknologio en diversaj stadioj de evoluo de integracirkvitoproduktado)
2. Bazaj principoj de fotolitografio
Fotolitografiomaterialoj ĝenerale rilatas al fotorezistoj, ankaŭ konataj kiel fotorezistoj, kiuj estas la plej kritikaj funkciaj materialoj en fotolitografio. Ĉi tiu tipo de materialo havas la karakterizaĵojn de lumo (inkluzive de videbla lumo, transviola lumo, elektrona fasko, ktp.) reago. Post fotokemia reago, ĝia solvebleco signife ŝanĝiĝas.
Inter ili, la solvebleco de pozitiva fotorezisto en la ellaboranto pliiĝas, kaj la akirita ŝablono estas la sama kiel la masko; negativa fotorezisto estas la malo, tio estas, la solvebleco malpliiĝas aŭ eĉ iĝas nesolvebla post esti eksponita al la ellaboranto, kaj la akirita ŝablono estas kontraŭa al la masko. La aplikaj kampoj de la du specoj de fotorezistoj estas malsamaj. Pozitivaj fotorezistoj estas pli ofte uzitaj, respondecante pri pli ol 80% de la totalo.
Ĉi-supra estas skema diagramo de la fotolitografioprocezo
(1) Gluado:
Tio estas, formante fotorezistan filmon kun unuforma dikeco, forta adhero kaj neniuj difektoj sur la silicioblato. Por plibonigi la adheron inter la fotorezista filmo kaj la silicioblato, estas ofte necese unue modifi la surfacon de la silicioblato kun substancoj kiel ekzemple heksametildisilazano (HMDS) kaj trimetilsilildietilamino (TMSDEA). Tiam, la fotorezista filmo estas preparita per spina tegaĵo.
(2) Antaŭbakado:
Post spina tegaĵo, la fotorezista filmo ankoraŭ enhavas certan kvanton da solvilo. Post bakado ĉe pli alta temperaturo, la solvilo povas esti forigita kiel eble plej malmulte. Post antaŭbakado, la enhavo de la fotorezisto estas reduktita al ĉirkaŭ 5%.
(3) Ekspozicio:
Tio estas, la fotorezisto estas elmontrita al lumo. En ĉi tiu tempo, fotoreago okazas, kaj la solvebla diferenco inter la lumigita parto kaj la ne-lumita parto okazas.
(4) Evoluo kaj malmoliĝo:
La produkto estas mergita en la programisto. Ĉi-momente, la elmontrita areo de la pozitiva fotorezisto kaj la neeksponita areo de la negativa fotorezisto dissolviĝos en la disvolviĝo. Ĉi tio prezentas tridimensian ŝablonon. Post disvolviĝo, la blato bezonas alt-temperaturan traktan procezon por fariĝi malmola filmo, kiu ĉefe servas por plifortigi la adheron de la fotorezisto al la substrato.
(5) Akvaforto:
La materialo sub la fotorezisto estas gravurita. Ĝi inkluzivas likvan malsekan akvaforton kaj gasan sekan akvaforton. Ekzemple, por malseka akvaforto de silicio, acida akva solvaĵo de hidrofluora acido estas uzata; por malseka akvaforto de kupro, forta acida solvaĵo kiel ekzemple azota acido kaj sulfata acido estas uzata, dum seka akvaforto ofte uzas plasmon aŭ alt-energiajn jonradiojn por difekti la surfacon de la materialo kaj gravuri ĝin.
(6) Sengumado:
Fine, la fotorezisto devas esti forigita de la surfaco de la lenso. Ĉi tiu paŝo nomiĝas sengumado.
Sekureco estas la plej grava afero en ĉiu semikonduktaĵproduktado. La ĉefaj danĝeraj kaj damaĝaj fotolitografiogasoj en la peceta litografioprocezo estas kiel sekvas:
1. Hidrogena peroksido
Hidrogena peroksido (H2O2) estas forta oksidanto. Rekta kontakto povas kaŭzi haŭtan kaj okulan inflamon kaj brulvundojn.
2. Xileno
Xileno estas solvilo kaj ellaboranto uzata en negativa litografio. Ĝi estas brulema kaj havas malaltan temperaturon de nur 27.3℃ (proksimume ĉambra temperaturo). Ĝi estas eksplodema kiam la koncentriĝo en la aero estas 1%-7%. Ripeta kontakto kun xileno povas kaŭzi haŭtan inflamon. Xilenvaporo estas dolĉa, simila al la odoro de aviadila gluaĵo; eksponiĝo al xileno povas kaŭzi inflamon de la okuloj, nazo kaj gorĝo. Enspiro de la gaso povas kaŭzi kapdolorojn, kapturnojn, perdon de apetito kaj lacecon.
3. Heksametildisilazano (HMDS)
Heksametildisilazano (HMDS) estas plej ofte utiligita kiel enkonduktavolo por pliigi la adheron de fotorezisto sur la surfaco de la produkto. Ĝi estas brulema kaj havas flampunkton de 6.7 °C. Ĝi estas eksplodema kiam la koncentriĝo en la aero estas 0,8% -16%. HMDS reagas forte kun akvo, alkoholo kaj mineralacidoj por liberigi amoniako.
4. Tetrametilamonia hidroksido
Tetrametilamonia hidroksido (TMAH) estas vaste utiligita kiel ellaboranto por pozitiva litografio. Ĝi estas venena kaj koroda. Ĝi povas esti mortiga se englutita aŭ en rekta kontakto kun la haŭto. Kontakto kun TMAH-polvo aŭ nebulo povas kaŭzi inflamon de la okuloj, haŭto, nazo kaj gorĝo. Enspiro de altaj koncentriĝoj de TMAH kondukos al morto.
5. Kloro kaj fluoro
Kloro (Cl2) kaj fluoro (F2) estas ambaŭ uzataj en ekscimeraj laseroj kiel profundaj ultraviolaj kaj ekstremaj ultraviolaj (EUV) lumfontoj. Ambaŭ gasoj estas toksaj, prezentiĝas helverdaj kaj havas fortan irritan odoron. Enspiro de altaj koncentriĝoj de ĉi tiu gaso kondukos al morto. Fluora gaso povas reagi kun akvo por produkti hidrogenan fluorgason. Hidrogena fluorita gaso estas forta acido, kiu iritas la haŭton, okulojn kaj spiran vojon kaj povas kaŭzi simptomojn kiel brulvundojn kaj malfacilecon spirante. Altaj koncentriĝoj de fluoro povas kaŭzi venenadon al la homa korpo, kaŭzante simptomojn kiel kapdoloroj, vomado, diareo kaj komato.
6. Argono
Argono (Ar) estas inerta gaso, kiu kutime ne kaŭzas rektan damaĝon al la homa korpo. En normalaj cirkonstancoj, la aero kiun homoj spiras enhavas ĉirkaŭ 0,93% de argono, kaj ĉi tiu koncentriĝo ne havas evidentan efikon al la homa korpo. Tamen, en iuj kazoj, argono povas kaŭzi damaĝon al la homa korpo.
Jen kelkaj eblaj situacioj: En malvasta spaco, la koncentriĝo de argono povas pliiĝi, tiel reduktante la oksigenan koncentriĝon en la aero kaj kaŭzante hipoksion. Ĉi tio povas kaŭzi simptomojn kiel kapturnon, lacecon kaj spirmankon. Krome, argono estas inerta gaso, sed ĝi povas eksplodi sub alta temperaturo aŭ alta premo.
7. Neono
Neono (Ne) estas stabila, senkolora kaj senodora gaso, kiu ne partoprenas La neongaso ne estas implikita en la homa spira procezo, do spirado en alta koncentriĝo de neona gaso kaŭzos hipoksion. Se vi estas en stato de hipoksio dum longa tempo, vi povas sperti simptomojn kiel kapdoloro, naŭzo kaj vomado. Krome, neongaso povas reagi kun aliaj substancoj sub alta temperaturo aŭ alta premo por kaŭzi fajron aŭ eksplodon.
8. Ksenona gaso
Ksenongaso (Xe) estas stabila, senkolora kaj senodora gaso, kiu ne partoprenas en la homa spira procezo, do spirado en alta koncentriĝo de ksenona gaso kaŭzos hipoksion. Se vi estas en stato de hipoksio dum longa tempo, vi povas sperti simptomojn kiel kapdoloro, naŭzo kaj vomado. Krome, neongaso povas reagi kun aliaj substancoj sub alta temperaturo aŭ alta premo por kaŭzi fajron aŭ eksplodon.
9. Kriptongaso
Kriptongaso (Kr) estas stabila, senkolora kaj senodora gaso, kiu ne partoprenas en la homa spira procezo, do spirado en alta koncentriĝo de kriptongaso kaŭzos hipoksion. Se vi estas en stato de hipoksio dum longa tempo, vi povas sperti simptomojn kiel kapdoloro, naŭzo kaj vomado. Krome, ksenona gaso povas reagi kun aliaj substancoj sub alta temperaturo aŭ alta premo por kaŭzi fajron aŭ eksplodon. Spiri en medion kun oksigena senigo povas kaŭzi hipoksion. Se vi estas en stato de hipoksio dum longa tempo, vi povas sperti simptomojn kiel kapdoloro, naŭzo kaj vomado. Krome, kriptongaso povas reagi kun aliaj substancoj sub alta temperaturo aŭ alta premo por kaŭzi fajron aŭ eksplodon.
Solvoj pri detektado de danĝeraj gasoj por la industrio de duonkonduktaĵoj
La industrio de duonkonduktaĵoj implikas la produktadon, fabrikadon kaj procezon de brulemaj, eksplodemaj, toksaj kaj damaĝaj gasoj. Kiel uzanto de gasoj en fabrikoj de duonkonduktaĵoj, ĉiu personaro devas kompreni la sekurecajn datumojn de diversaj danĝeraj gasoj antaŭ uzo, kaj devus scii kiel trakti la krizajn procedurojn kiam ĉi tiuj gasoj elfluas.
En la produktado, fabrikado kaj stokado de la duonkondukta industrio, por eviti la perdon de vivo kaj posedaĵo kaŭzita de la elfluo de ĉi tiuj danĝeraj gasoj, necesas instali gasajn detektajn instrumentojn por detekti la celgason.
Gasdetektiloj fariĝis esencaj mediaj monitoraj instrumentoj en la hodiaŭa duonkondukta industrio, kaj ankaŭ estas la plej rektaj monitoraj iloj.
Riken Keiki ĉiam atentis la sekuran disvolviĝon de la semikonduktaĵa industrio, kun la misio krei sekuran labormedion por homoj, kaj dediĉis sin al evoluigado de gassensiloj taŭgaj por la semikonduktaĵa industrio, provizante raciajn solvojn por diversaj problemoj renkontitaj de uzantoj, kaj kontinue ĝisdatigante produktajn funkciojn kaj optimumigantajn sistemojn.
Afiŝtempo: Jul-16-2024