Il-manifattura ta 'kull prodott semikonduttur teħtieġ mijiet ta' proċessi. Aħna naqsmu l-proċess kollu tal-manifattura fi tmien passi:wejferipproċessar-ossidazzjoni-fotolitografija-inċiżjoni-depożizzjoni ta 'film irqiq-tkabbir epitassjali-diffużjoni-impjantazzjoni tal-jone.
Biex ngħinuk tifhem u tagħraf is-semikondutturi u l-proċessi relatati, aħna nimbottaw l-artikoli ta’ WeChat f’kull ħarġa biex nintroduċu kull wieħed mill-passi ta’ hawn fuq wieħed wieħed.
Fl-artiklu preċedenti, kien imsemmi li sabiex jipproteġu l-wejferminn impuritajiet varji, film ta ' l-ossidu sar--proċess ta ' ossidazzjoni. Illum ser niddiskutu l-"proċess ta 'fotolitografija" ta' ritratti taċ-ċirkwit tad-disinn tas-semikondutturi fuq il-wejfer bil-film tal-ossidu ffurmat.
Proċess tal-fotolitografija
1. X'inhu l-proċess tal-fotolitografija
Il-fotolitografija hija li tagħmel iċ-ċirkwiti u ż-żoni funzjonali meħtieġa għall-produzzjoni taċ-ċippa.
Id-dawl emess mill-magna tal-fotolitografija jintuża biex jesponi l-film irqiq miksi b'fotoresist permezz ta 'maskra b'mudell. Il-photoresist se jibdel il-proprjetajiet tiegħu wara li jara d-dawl, sabiex il-mudell fuq il-maskra jiġi kkupjat mal-film irqiq, sabiex il-film irqiq ikollu l-funzjoni ta 'dijagramma ta' ċirkwit elettroniku. Dan huwa r-rwol tal-fotolitografija, simili għat-teħid ta 'ritratti b'kamera. Ir-ritratti meħuda mill-kamera huma stampati fuq il-film, filwaqt li l-fotolitografija ma tnaqqax ritratti, iżda dijagrammi taċ-ċirkwiti u komponenti elettroniċi oħra.
Il-fotolitografija hija teknoloġija preċiża ta 'mikro-magni
Fotolitografija konvenzjonali hija proċess li juża dawl ultravjola b'wavelength ta '2000 sa 4500 angstroms bħala l-ġarrier ta' informazzjoni ta 'l-immaġni, u juża photoresist bħala l-mezz intermedju (reġistrazzjoni ta' l-immaġini) biex jikseb it-trasformazzjoni, it-trasferiment u l-ipproċessar tal-grafika, u finalment jittrasmetti l-immaġni informazzjoni liċ-ċippa (prinċipalment ċippa tas-silikon) jew saff dielettriku.
Jista 'jingħad li l-fotolitografija hija l-pedament tas-semikondutturi moderni, il-mikroelettronika u l-industriji tal-informazzjoni, u l-fotolitografija tiddetermina direttament il-livell ta' żvilupp ta 'dawn it-teknoloġiji.
F'aktar minn 60 sena mill-invenzjoni b'suċċess ta 'ċirkwiti integrati fl-1959, il-wisa' tal-linja tal-grafika tagħha tnaqqset b'madwar erba 'ordnijiet ta' kobor, u l-integrazzjoni taċ-ċirkwit ġiet imtejba b'aktar minn sitt ordnijiet ta 'kobor. Il-progress mgħaġġel ta 'dawn it-teknoloġiji huwa prinċipalment attribwit għall-iżvilupp tal-fotolitografija.
(Rekwiżiti għat-teknoloġija tal-fotolitografija f'diversi stadji ta 'żvilupp tal-manifattura ta' ċirkwiti integrati)
2. Prinċipji bażiċi tal-fotolitografija
Materjali fotolitografiċi ġeneralment jirreferu għal photoresists, magħrufa wkoll bħala photoresists, li huma l-aktar materjali funzjonali kritiċi fil-fotolitografija. Dan it-tip ta 'materjal għandu l-karatteristiċi ta' reazzjoni tad-dawl (inkluż dawl viżibbli, dawl ultravjola, raġġ ta 'elettroni, eċċ.). Wara reazzjoni fotokimika, is-solubilità tagħha tinbidel b'mod sinifikanti.
Fosthom, is-solubilità ta 'photoresist pożittiv fl-iżviluppatur tiżdied, u l-mudell miksub huwa l-istess bħall-maskra; photoresist negattiv huwa l-oppost, jiġifieri, is-solubilità tonqos jew saħansitra ssir insolubbli wara li tkun esposta għall-iżviluppatur, u l-mudell miksub huwa oppost għall-maskra. L-oqsma ta 'applikazzjoni taż-żewġ tipi ta' photoresists huma differenti. Photoresists pożittivi huma użati aktar komunement, li jammontaw għal aktar minn 80% tat-total.
Dan ta 'hawn fuq huwa dijagramma skematika tal-proċess tal-fotolitografija
(1) Inkullar:
Jiġifieri, li jiffurmaw film fotoresist bi ħxuna uniformi, adeżjoni qawwija u l-ebda difett fuq il-wejfer tas-silikon. Sabiex tissaħħaħ l-adeżjoni bejn il-film photoresist u l-wejfer tas-silikon, ħafna drabi huwa meħtieġ li l-ewwel jiġi mmodifikat il-wiċċ tal-wejfer tas-silikon b'sustanzi bħal hexamethyldisilazane (HMDS) u trimethylsilildiethylamine (TMSDEA). Imbagħad, il-film photoresist huwa ppreparat permezz ta 'kisi spin.
(2) Ħami minn qabel:
Wara kisi spin, il-film photoresist għadu fih ċertu ammont ta 'solvent. Wara l-ħami f'temperatura ogħla, is-solvent jista 'jitneħħa mill-inqas possibbli. Wara l-ħami minn qabel, il-kontenut tal-photoresist jitnaqqas għal madwar 5%.
(3) Espożizzjoni:
Jiġifieri, il-photoresist huwa espost għad-dawl. F'dan iż-żmien, isseħħ fotoreazzjoni, u sseħħ id-differenza tas-solubilità bejn il-parti illuminata u l-parti mhux imdawwal.
(4) Żvilupp u ebusija:
Il-prodott huwa mgħaddas fl-iżviluppatur. F'dan iż-żmien, iż-żona esposta tal-fotoresist pożittiv u ż-żona mhux esposta tal-fotoresist negattiv se tinħall fl-iżvilupp. Dan jippreżenta mudell tridimensjonali. Wara l-iżvilupp, iċ-ċippa teħtieġ proċess ta 'trattament b'temperatura għolja biex issir film iebes, li prinċipalment iservi biex ittejjeb aktar l-adeżjoni tal-fotoreżistu mas-sottostrat.
(5) Inċiżjoni:
Il-materjal taħt il-photoresist huwa nċiżi. Jinkludi inċiżjoni mxarrba likwidu u inċiżjoni niexfa bil-gass. Pereżempju, għall-inċiżjoni mxarrba tas-silikon, tintuża soluzzjoni akweja aċiduża ta 'aċidu idrofluworiku; għall-inċiżjoni mxarrba tar-ram, tintuża soluzzjoni ta 'aċidu qawwi bħall-aċidu nitriku u l-aċidu sulfuriku, filwaqt li l-inċiżjoni niexfa ħafna drabi tuża raġġi ta' plażma jew joni ta 'enerġija għolja biex tagħmel ħsara lill-wiċċ tal-materjal u tqabbadha.
(6) Degumming:
Fl-aħħarnett, il-photoresist jeħtieġ li jitneħħa mill-wiċċ tal-lenti. Dan il-pass jissejjaħ degumming.
Is-sigurtà hija l-aktar kwistjoni importanti fil-produzzjoni kollha tas-semikondutturi. Il-gassijiet ewlenin tal-fotolitografija perikolużi u ta 'ħsara fil-proċess tal-litografija taċ-ċippa huma kif ġej:
1. Perossidu ta 'l-idroġenu
Il-perossidu tal-idroġenu (H2O2) huwa ossidant qawwi. Kuntatt dirett jista 'jikkawża infjammazzjoni tal-ġilda u l-għajnejn u ħruq.
2. Xylene
Xylene huwa solvent u żviluppatur użat fil-litografija negattiva. Huwa fjammabbli u għandu temperatura baxxa ta '27.3 ℃ biss (bejn wieħed u ieħor temperatura tal-kamra). Huwa splussiv meta l-konċentrazzjoni fl-arja hija 1% -7%. Kuntatt ripetut ma 'xylene jista' jikkawża infjammazzjoni tal-ġilda. Il-fwar tal-xylene huwa ħelu, simili għar-riħa tat-tack tal-ajruplan; espożizzjoni għall-xylene jista 'jikkawża infjammazzjoni tal-għajnejn, l-imnieħer u l-gerżuma. Inalazzjoni tal-gass jista 'jikkawża uġigħ ta' ras, sturdament, telf ta 'aptit u għeja.
3. Hexamethyldisilazane (HMDS)
Hexamethyldisilazane (HMDS) huwa l-aktar komunement użat bħala saff primer biex iżżid l-adeżjoni ta 'photoresist fuq il-wiċċ tal-prodott. Huwa fjammabbli u għandu punt ta 'flash ta' 6.7 °C. Huwa splussiv meta l-konċentrazzjoni fl-arja hija 0.8% -16%. L-HMDS jirreaġixxi b'mod qawwi mal-ilma, l-alkoħol u l-aċidi minerali biex jirrilaxxa l-ammonja.
4. Idrossidu tat-tetrametilammonju
L-idrossidu tat-tetrametilammonju (TMAH) huwa użat ħafna bħala żviluppatur għal-litografija pożittiva. Huwa tossiku u korrużiv. Jista' jkun fatali jekk jinbela' jew f'kuntatt dirett mal-ġilda. Kuntatt mat-trab jew ċpar TMAH jista 'jikkawża infjammazzjoni tal-għajnejn, tal-ġilda, tal-imnieħer u tal-gerżuma. Inalazzjoni ta 'konċentrazzjonijiet għolja ta' TMAH se twassal għall-mewt.
5. Klorin u fluworin
Il-kloru (Cl2) u l-fluworin (F2) huma t-tnejn użati fil-lejżers excimer bħala sorsi tad-dawl ultravjola profonda u ultravjola estrema (EUV). Iż-żewġ gassijiet huma tossiċi, jidhru ħodor ċari, u għandhom riħa irritanti qawwija. Inalazzjoni ta 'konċentrazzjonijiet għolja ta' dan il-gass se jwassal għall-mewt. Il-gass tal-fluworin jista' jirreaġixxi mal-ilma biex jipproduċi gass tal-fluworidu tal-idroġenu. Il-gass tal-fluworidu tal-idroġenu huwa aċidu qawwi li jirrita l-ġilda, l-għajnejn u l-passaġġ respiratorju u jista 'jikkawża sintomi bħal ħruq u diffikultà biex tieħu n-nifs. Konċentrazzjonijiet għoljin ta 'fluworidu jistgħu jikkawżaw avvelenament lill-ġisem tal-bniedem, li jikkawżaw sintomi bħal uġigħ ta' ras, rimettar, dijarea u koma.
6. Argon
L-argon (Ar) huwa gass inert li normalment ma jikkawżax ħsara diretta lill-ġisem tal-bniedem. F'ċirkostanzi normali, l-arja li tieħu n-nifs fiha madwar 0.93% argon, u din il-konċentrazzjoni m'għandha l-ebda effett ovvju fuq il-ġisem tal-bniedem. Madankollu, f'xi każijiet, l-argon jista 'jikkawża ħsara lill-ġisem tal-bniedem.
Hawn huma xi sitwazzjonijiet possibbli: Fi spazju ristrett, il-konċentrazzjoni ta 'argon tista' tiżdied, u b'hekk tnaqqas il-konċentrazzjoni ta 'ossiġnu fl-arja u tikkawża ipoksja. Dan jista 'jikkawża sintomi bħal sturdament, għeja, u qtugħ ta' nifs. Barra minn hekk, l-argon huwa gass inert, iżda jista 'jisplodi taħt temperatura għolja jew pressjoni għolja.
7. Neon
Neon (Ne) huwa gass stabbli, bla kulur u bla riħa li ma jipparteċipax fil- Il-gass tan-neon mhuwiex involut fil-proċess respiratorju tal-bniedem, għalhekk in-nifs f'konċentrazzjoni għolja ta 'gass neon jikkawża ipoksja. Jekk tkun fi stat ta’ ipoksja għal żmien twil, tista’ tesperjenza sintomi bħal uġigħ ta’ ras, dardir, u rimettar. Barra minn hekk, il-gass tan-neon jista 'jirreaġixxi ma' sustanzi oħra taħt temperatura għolja jew pressjoni għolja biex jikkawża nar jew splużjoni.
8. Gass tal-ksenon
Il-gass tal-ksenon (Xe) huwa gass stabbli, bla kulur u bla riħa li ma jipparteċipax fil-proċess respiratorju tal-bniedem, għalhekk in-nifs f'konċentrazzjoni għolja ta 'gass tal-kseno jikkawża ipoksja. Jekk tkun fi stat ta' ipoksja għal żmien twil, tista' tesperjenza sintomi bħal uġigħ ta' ras, dardir, u rimettar. Barra minn hekk, il-gass tan-neon jista 'jirreaġixxi ma' sustanzi oħra taħt temperatura għolja jew pressjoni għolja biex jikkawża nar jew splużjoni.
9. Gass Krypton
Il-gass Krypton (Kr) huwa gass stabbli, bla kulur u bla riħa li ma jipparteċipax fil-proċess respiratorju tal-bniedem, għalhekk in-nifs f'konċentrazzjoni għolja ta 'gass kripton jikkawża ipoksja. Jekk tkun fi stat ta' ipoksja għal żmien twil, tista' tesperjenza sintomi bħal uġigħ ta' ras, dardir, u rimettar. Barra minn hekk, il-gass tal-kseno jista 'jirreaġixxi ma' sustanzi oħra taħt temperatura għolja jew pressjoni għolja biex jikkawża nar jew splużjoni. Nifs f'ambjent b'nuqqas ta 'ossiġnu jista' jikkawża ipoksja. Jekk tkun fi stat ta' ipoksja għal żmien twil, tista' tesperjenza sintomi bħal uġigħ ta' ras, dardir, u rimettar. Barra minn hekk, il-gass tal-kripton jista 'jirreaġixxi ma' sustanzi oħra taħt temperatura għolja jew pressjoni għolja biex jikkawża nar jew splużjoni.
Soluzzjonijiet ta 'skoperta ta' gass perikoluż għall-industrija tas-semikondutturi
L-industrija tas-semikondutturi tinvolvi l-produzzjoni, il-manifattura u l-proċess ta 'gassijiet fjammabbli, splussivi, tossiċi u ta' ħsara. Bħala utent ta 'gassijiet f'impjanti tal-manifattura tas-semikondutturi, kull membru tal-persunal għandu jifhem id-dejta tas-sigurtà ta' diversi gassijiet perikolużi qabel l-użu, u għandu jkun jaf kif jittratta l-proċeduri ta 'emerġenza meta dawn il-gassijiet jnixxu.
Fil-produzzjoni, manifattura u ħażna ta 'l-industrija tas-semikondutturi, sabiex jiġi evitat it-telf ta' ħajja u proprjetà ikkawżat mit-tnixxija ta 'dawn il-gassijiet perikolużi, huwa meħtieġ li jiġu installati strumenti ta' skoperta tal-gass biex jinstabu l-gass fil-mira.
Ditekters tal-gass saru strumenti essenzjali ta 'monitoraġġ ambjentali fl-industrija tas-semikondutturi tal-lum, u huma wkoll l-aktar għodod ta' monitoraġġ diretti.
Riken Keiki dejjem ta attenzjoni għall-iżvilupp sikur tal-industrija tal-manifattura tas-semikondutturi, bil-missjoni li joħloq ambjent tax-xogħol sikur għan-nies, u ddedikat ruħha għall-iżvilupp ta 'sensuri tal-gass adattati għall-industrija tas-semikondutturi, li tipprovdi soluzzjonijiet raġonevoli għal diversi problemi li jiltaqgħu magħhom utenti, u kontinwament jaġġornaw il-funzjonijiet tal-prodott u jottimizzaw is-sistemi.
Ħin tal-post: Lulju-16-2024