Çêkirina her hilberek nîvconductor bi sedan pêvajoyan hewce dike. Em tevahiya pêvajoya hilberînê li heşt gavan dabeş dikin:waferpêvajo-oksîdasyon-fotolîtografî-xurkirin-veşartina fîlima tenik-mezinbûna epîtaksial-difuzyon-îonên îlonê.
Ji bo ku ji we re bibe alîkar ku hûn nîvconductor û pêvajoyên têkildar fam bikin û nas bikin, em ê di her hejmarê de gotarên WeChat bişopînin da ku her yek ji gavên jorîn yek bi yek bidin nasîn.
Di gotara berê de, hate gotin ku ji bo parastinawaferji nepaqijiyên cihêreng, fîlimek oksîdê hate çêkirin - pêvajoya oksîdasyonê. Îro em ê li ser "pêvajoya fotolîtografiyê" ya wênekêşandina çerxa sêwirana nîvconduktorê ya li ser waferê bi fîlima oksîdê ya hatî çêkirin nîqaş bikin.
Pêvajoya Photolithography
1. Pêvajoya fotolîtografî çi ye
Fotolîtografî ew e ku çerx û deverên fonksiyonel ên ku ji bo hilberîna çîpê hewce ne çêbikin.
Ronahiya ku ji hêla makîneya fotolîtografî ve tê derxistin tê bikar anîn da ku fîlima zirav a ku bi fotoresîstê ve hatî pêçandî bi maskek bi nexşeyek veşêre. Fotoresîst piştî dîtina ronahiyê dê taybetmendiyên xwe biguhezîne, da ku nimûneya li ser maskê li ser fîlima zirav were kopî kirin, da ku fîlima nazik fonksiyona diyagrama dorhêla elektronîkî hebe. Ev rola fotolîtografiyê ye, mîna kişandina wêneyan bi kamerayê. Wêneyên ku ji hêla kamerayê ve hatine kişandin li ser fîlimê têne çap kirin, di heman demê de fotolîtografî ne wêneyan, lê diagramên dorpêçê û hêmanên din ên elektronîkî nexşandî dike.
Fotolîtografî teknolojiyek mîkro-makîneya rast e
Fotolîtografiya kevneşopî pêvajoyek e ku ronahiya ultraviyole bi dirêjahiya pêlê ji 2000 heta 4500 angstroms wekî hilgirê agahdariya wêneyê bikar tîne, û wênekêş wekî navgîna navîn (tomara wêneyê) bikar tîne da ku bigihîje veguherîn, veguheztin û hilberandina grafîkê, û di dawiyê de wêneyê dişîne. agahdarî li ser çîpê (bi giranî çîpê silicon) an qata dielektrîkê.
Dikare were gotin ku fotolîtografî bingeha nîvconductor, mîkroelektronîk û pîşesaziyên agahdarî yên nûjen e û fotolîtografî rasterast asta pêşkeftina van teknolojiyê diyar dike.
Di zêdetirî 60 salan de ji îcadkirina serketî ya dorhêlên yekbûyî di sala 1959 de, firehiya rêza grafikên wê bi qasî çar rêzên mezinahiyê kêm bûye, û yekbûna çerxerê ji şeş rêzikên mezinbûnê zêdetir bûye. Pêşkeftina bilez a van teknolojiyên bi giranî bi pêşkeftina fotolîtografî ve girêdayî ye.
(Pêdiviyên teknolojiya fotolîtografî di qonaxên cihêreng ên pêşkeftina hilberîna yekbûyî de)
2. Prensîbên bingehîn ên fotolîtografî
Materyalên fotolîtografî bi gelemperî ji fotoresîstan re, ku wekî fotoresîstan jî têne zanîn, ku di fotolîtografiyê de materyalên fonksiyonel ên herî krîtîk in, vedibêjin. Ev cureyê materyalê taybetmendiyên reaksiyonê yên ronahiyê (di nav de ronahiya xuya, ronahiya ultraviolet, tîrêjê elektron, hwd.) heye. Piştî reaksiyona fotokîmyayî, helbûna wê pir diguhere.
Di nav wan de, çarenûsa wênegiriya erênî di pêşdebiran de zêde dibe, û şêwaza hatî bidestxistin wekî maskê ye; Fotoresista neyînî berevajî vê yekê ye, ango, piştî ku ji pêşdebir re tê xuyang kirin, çareserî kêm dibe an jî naçar dibe, û şêwaza hatî bidestxistin berevajî maskê ye. Zeviyên serîlêdanê yên du celeb fotoresîstan cûda ne. Fotoresîstên erênî bi gelemperî têne bikar anîn, ku ji sedî 80% ji tevahiyê zêdetir tê hesibandin.
Li jor nexşeyek şematîkî ya pêvajoya fotolîtografî ye
(1) Zencîrkirin: ango, avakirina fîlimek fotoresist bi stûrbûna yekreng, adhezîkek xurt û bê kêmasiyên li ser şilava silicon. Ji bo zêdekirina adhesionê di navbera fîlima fotoresîst û şilava siliconê de, bi gelemperî hewce ye ku pêşî li rûbera şilava silicon bi maddeyên wekî hexamethyldisilazane (HMDS) û trimethylsilyldiethylamine (TMSDEA) were guheztin. Dûv re, fîlima fotoresist ji hêla pêlêdana spin ve tê amadekirin.
(2) Pêş-pijandin: Piştî rijandina spin, fîlima fotoresist hîn jî hêjmarek çareserker heye. Piştî pijandinê li germahiyek bilindtir, çareserker bi qasî ku pêkan dikare were rakirin. Piştî pêş-pijandinê, naveroka wênekêşê bi qasî 5% kêm dibe.
(3) Ragihandin: Ango fotoresist ber bi ronahiyê ve tê dîtin. Di vê demê de, fotoreaksiyonek çêdibe, û cûdahiya çareseriyê di navbera beşa ronîkirî û ya ne-ronahîkirî de çêdibe.
(4) Pêşveçûn & hişkbûn: Hilber di pêşdebirkerê de tê rijandin. Di vê demê de, qada vekirî ya wênekêşiya erênî û qada ne-vekirî ya wênegiriya neyînî dê di pêşkeftinê de hilweşe. Ev nimûneyek sê-alî pêşkêş dike. Piştî pêşkeftinê, çîp pêdivî bi pêvajoyek dermankirina germahiya bilind heye da ku bibe fîlimek hişk, ku bi piranî ji bo zêdekirina girêdana fotoresistê ya bi substratê re xizmet dike.
(5) Etching: Materyalên di bin wênekêşê de têne kişandin. Di nav xwe de etching şil şil û gazê zuwa etching. Mînakî, ji bo xêzkirina şil a silicon, çareseriyek avî ya asîd a asîda hîdrofluorîk tê bikar anîn; ji bo xêzkirina şil a sifir, çareseriyek asîdê ya bihêz wekî asîda nîtrîk û asîda sulfurîk tê bikar anîn, di heman demê de etchinga hişk bi gelemperî plazma an tîrêjên îyonê yên bi enerjiyê bilind bikar tîne da ku zirarê bide rûyê materyalê û wê bixurîne.
(6) Degumming: Di dawiyê de, pêdivî ye ku fotoresist ji rûyê lensê were rakirin. Ji vê gavê re degumming tê gotin.
Ewlehî di hemî hilberîna semiconductor de pirsgirêka herî girîng e. Di pêvajoya lîtografiya çîpê de gazên fotolîtografî yên xeternak û zirardar ên sereke ev in:
1. Hydrogen peroxide
Hîdrojen peroksîtê (H2O2) oksîdanek xurt e. Têkiliya rasterast dikare bibe sedema iltîhaba çerm û çav û şewitandinê.
2. Xylene
Xylene çareserker û pêşdebirek e ku di lîtografiya neyînî de tê bikar anîn. Ew şewitandin e û germahiya wê ya kêm tenê 27,3 ℃ (nêzîkî germahiya odeyê) ye. Dema ku li hewayê 1% -7% be teqemenî ye. Têkiliya dubare ya bi xylene dikare bibe sedema iltîhaba çerm. Buhara Xylene şêrîn e, dişibihe bêhna taka balafirê; rûbirûbûna xylene dikare bibe sedema iltîhaba çav, poz û qirikê. Bêhna gazê dibe sedema serêş, gêjbûn, bê mêzînê û westandinê.
3. Hexamethyldisilazane (HMDS)
Hexamethyldisilazane (HMDS) bi gelemperî wekî qatek pêşîn tê bikar anîn da ku pêgirtina wênekêşê li ser rûyê hilberê zêde bike. Ew şewatbar e û 6,7°C xala şewatê heye. Dema ku di hewayê de ji %0.8% -16% be teqemenî ye. HMDS bi av, alkol û asîdên mîneral re bi tundî reaksiyonê dike ku amonyak berdide.
4. Tetramethylammonium hîdroksîd
Tetramethylammonium hîdroksîd (TMAH) bi berfirehî wekî pêşdebirek ji bo lîtografiya erênî tê bikar anîn. jehrî û gemarî ye. Heke were daqurtandin an rasterast bi çerm re têkeve têkiliyê dikare bibe kujer. Têkiliya bi toza TMAH an mijê re dibe sedema iltîhaba çav, çerm, poz û qirikê. Inhalasyona tansiyonên bilind ên TMAH dê bibe sedema mirinê.
5. Klor û flor
Klor (Cl2) û flor (F2) her du jî di lazerên excimer de wekî çavkaniyên ronahiya ultraviyole kûr û ultraviolet (EUV) têne bikar anîn. Her du gaz jî jehrîn in, kesk sivik xuya dikin, û bîhnek hêrsker a wan heye. Inhalasyona zêde ya vê gazê dê bibe sedema mirinê. Dibe ku gaza florîn bi avê re reaksiyonê bike û gaza hîdrojenê florîd çêbike. Gaza hîdrojen florîd asîdeke xurt e ku çerm, çav û rêka nefesê aciz dike û dibe ku bibe sedema nîşaneyên wekî şewat û nefesê. Giraniya zêde ya florîdê dikare bibe sedema jehrê di laşê mirov de, ku bibe sedema nîşanên wekî serêş, vereşîn, îshal û koma.
6. Argon
Argon (Ar) gazek bêhêz e ku bi gelemperî rasterast zirarê nade laşê mirov. Di şert û mercên normal de, hewaya ku mirov hildide bi qasî %0,93 argon dihewîne û ev giranî bandorek eşkere li ser laşê mirovan nake. Lêbelê, di hin rewşan de, argon dibe ku zirarê bide laşê mirov.
Li vir çend rewşên mimkun hene: Di cîhek girtî de, dibe ku giraniya argon zêde bibe, bi vî rengî tansiyona oksîjenê li hewayê kêm bike û bibe sedema hîpoksiyê. Ev dibe ku bibe sedema nîşanên wekî gêjbûn, westandin, û kurtbûna bêhnê. Wekî din, argon gazek bêhêz e, lê dibe ku di bin germahiya bilind an zexta bilind de biteqe.
7. Neon
Neon (Ne) gazek bi îstîqrar, bê reng û bê bîhn e ku beşdar nabe. Gaza neonê di pêvajoya nefesê ya mirovî de beşdar nabe, ji ber vê yekê nefeskirina bi giraniya gaza neonê dê bibe sedema hîpoksiyê. Heke hûn ji bo demek dirêj di rewşek hîpoksiyê de bin, dibe ku hûn nîşanên wekî serêş, gêjbûn û vereşînê bibînin. Wekî din, gaza neonê dikare bi maddeyên din re di bin germahiya bilind an zexta bilind de reaksiyonê bike ku bibe sedema agir an teqînê.
8. Gaza xenon
Gaza xenon (Xe) gazek bi îstîqrar, bê reng û bê bîhn e ku beşdarî pêvajoya nefesê ya mirovî nabe, ji ber vê yekê nefeskirina bi giraniya gaza xenon dê bibe sedema hîpoksiyê. Heke hûn ji bo demek dirêj di rewşek hîpoksiyê de bin, dibe ku hûn nîşanên wekî serêş, gêjbûn û vereşînê bibînin. Wekî din, gaza neonê dikare bi maddeyên din re di bin germahiya bilind an zexta bilind de reaksiyonê bike ku bibe sedema agir an teqînê.
9. Gaza krîptonê
Gaza krîptonê (Kr) gazek bi îstîqrar, bê reng û bê bîhn e ku beşdarî pêvajoya nefesê ya mirovî nabe, ji ber vê yekê nefeskirina bi giraniya gaza krîptonê dê bibe sedema hîpoksiyê. Heke hûn ji bo demek dirêj di rewşek hîpoksiyê de bin, dibe ku hûn nîşanên wekî serêş, gêjbûn û vereşînê bibînin. Wekî din, gaza xenon dikare bi maddeyên din re di bin germahiya bilind an zexta bilind de reaksiyonê bike ku bibe sedema agir an teqînê. Nefeskirina li hawîrdorek bi kêmbûna oksîjenê dikare bibe sedema hîpoksiyê. Heke hûn ji bo demek dirêj di rewşek hîpoksiyê de bin, dibe ku hûn nîşanên wekî serêş, gêjbûn û vereşînê bibînin. Wekî din, gaza krîptonê dibe ku bi maddeyên din re di bin germahiya bilind an zexta bilind de reaksiyonê bike ku bibe sedema agir an teqînê.
Ji bo pîşesaziya nîvconductor çareseriyên tespîtkirina gazê yên xeternak
Pîşesaziya nîvconductor hilberandin, çêkirin û pêvajoya gazên şewatbar, teqemenî, jehrîn û zirardar vedihewîne. Wekî bikarhênerek gazên di nebatên hilberîna nîvconductor de, divê her karmendek berî karanîna daneyên ewlehiyê yên gazên xeternak ên cihêreng fêm bike, û divê zanibe gava ku van gazan diherikin meriv çawa bi prosedurên acîl re mijûl dibe.
Di hilberandin, çêkirin û hilanînên pîşesaziya nîvconductor de, ji bo ku ji ber rijandina van gazên xeternak zirara canî û malî çênebe, pêdivî ye ku amûrên tespîtkirina gazê werin danîn da ku gaza armanc were tespît kirin.
Detektorên gazê di pîşesaziya nîvconduktorê ya îroyîn de bûne amûrên çavdêriya jîngehê yên bingehîn, û di heman demê de amûrên çavdêriya herî rasterast in.
Riken Keiki her gav bala xwe daye pêşkeftina ewledar a pîşesaziya hilberîna nîvconductor, bi mîsyona afirandina jîngehek xebata ewledar ji mirovan re, û xwe daye pêşxistina senzorên gazê yên guncan ji bo pîşesaziya nîvconductor, peydakirina çareseriyên maqûl ji bo pirsgirêkên cihêreng ên ku ji hêla bikarhêneran, û bi domdarî fonksiyonên hilberê nûve dikin û pergalên xweşbîn dikin.
Dema şandinê: Tîrmeh-16-2024