එක් එක් අර්ධ සන්නායක නිෂ්පාදනයක් නිෂ්පාදනය කිරීම සඳහා ක්‍රියාවලි සිය ගණනක් අවශ්ය වේ. අපි සම්පූර්ණ නිෂ්පාදන ක්රියාවලිය පියවර අටකට බෙදන්නෙමු:වේෆර්සැකසුම්-ඔක්සිකරණ-ඡායාරූප-කැටීම්-සිහින් පටල තැන්පත් කිරීම-පිටාක්ෂීය වර්ධනය-විසරණය-අයන තැන්පත් කිරීම.
ඔබට අර්ධ සන්නායක සහ අදාළ ක්‍රියාවලි තේරුම් ගැනීමට සහ හඳුනා ගැනීමට උදවු කිරීම සඳහා, අපි ඉහත එක් එක් පියවර එකින් එක හඳුන්වා දීමට WeChat ලිපි සෑම කලාපයකම තල්ලු කරන්නෙමු.
පෙර ලිපියේ සඳහන් කළේ, ආරක්ෂා කිරීම සඳහා යවේෆර්විවිධ අපද්රව්ය වලින්, ඔක්සයිඩ් චිත්රපටයක් සාදන ලදී - ඔක්සිකරණ ක්රියාවලිය. අද අපි සාකච්චා කරමු "ෆොටෝලිතොග්‍රැෆි ක්රියාවලිය" සෑදූ ඔක්සයිඩ් පටලය සහිත වේෆරය මත අර්ධ සන්නායක සැලසුම් පරිපථය ඡායාරූපගත කිරීම.
ඡායාරූප ශිලා ලේඛන ක්රියාවලිය
1. ෆොටෝලිතෝග්‍රැෆි ක්රියාවලිය යනු කුමක්ද?
ෆොටෝලිතෝග්‍රැෆි යනු චිප් නිෂ්පාදනය සඳහා අවශ්ය පරිපථ සහ ක්‍රියාකාරී ප්‍රදේශ සෑදීමයි.
ෆොටෝලිතෝග්‍රැෆි යන්ත්‍රයෙන් නිකුත් කරන ආලෝකය රටාවක් සහිත වෙස් මුහුණක් හරහා ෆොටෝ රෙසිස්ට් ආලේප කර ඇති තුනී පටල නිරාවරණය කිරීමට යොදා ගනී. ආලෝකය දැකීමෙන් පසු ඡායාරූපකරණය එහි ගුණාංග වෙනස් කරනු ඇත, එවිට වෙස් මුහුණෙහි රටාව තුනී පටලයට පිටපත් කරනු ලැබේ, එවිට තුනී පටලයට ඉලෙක්ට්රොනික පරිපථ රූප සටහනක කාර්යය ඇත. කැමරාවකින් පින්තූර ගැනීමට සමාන ඡායාරූප ශිලා ලේඛනයේ කාර්යභාරය මෙයයි. කැමරාවෙන් ගන්නා ලද ඡායාරූප චිත්රපටයේ මුද්‍රණය කර ඇති අතර ඡායාරූප ශිලා ලේඛනය ඡායාරූප කැටයම් නොකරයි, නමුත් පරිපථ රූප සටහන් සහ අනෙකුත් ඉලෙක්ට්රොනික උපාංග.
ෆොටෝලිතෝග්‍රැෆි යනු නිරවද්‍ය ක්ෂුද්‍ර යන්ත්‍ර තාක්ෂණයකි
සාම්ප්‍රදායික ඡායාරූපශිලාකරණය යනු රූප තොරතුරු වාහකය ලෙස angstroms 2000 සිට 4500 දක්වා තරංග ආයාමයක් සහිත පාරජම්බුල කිරණ භාවිතා කරන ක්‍රියාවලියක් වන අතර ග්‍රැෆික්ස් පරිවර්තනය, මාරු කිරීම සහ සැකසීම සාක්ෂාත් කර ගැනීම සඳහා අතරමැදි (රූප පටිගත කිරීමේ) මාධ්‍යය ලෙස photoresist භාවිතා කරන අතර අවසානයේ රූපය සම්ප්‍රේෂණය කරයි. චිප් (ප්රධාන වශයෙන් සිලිකන් චිප්) හෝ පාර විද්යුත් ස්ථරය වෙත තොරතුරු.
ඡායාරූප ශිලා විද්‍යාව නවීන අර්ධ සන්නායක, ක්ෂුද්‍ර ඉලෙක්ට්‍රොනික් සහ තොරතුරු කර්මාන්තවල පදනම බව පැවසිය හැකි අතර ඡායාරූප ශිලා විද්‍යාව මෙම තාක්ෂණයන්හි සංවර්ධන මට්ටම කෙලින්ම තීරණය කරයි.
1959 දී ඒකාබද්ධ පරිපථ සාර්ථක ලෙස සොයා ගැනීමෙන් වසර 60 කට වැඩි කාලයක් තුළ, එහි ග්‍රැෆික්ස් වල රේඛා පළල විශාලත්වයේ ඇණවුම් හතරකින් පමණ අඩු වී ඇති අතර, පරිපථ අනුකලනය විශාලත්වයේ ඇණවුම් හයකට වඩා වැඩි දියුණු කර ඇත. මෙම තාක්ෂණයන්හි ශීඝ්‍ර ප්‍රගතිය ප්රධාන වශයෙන් ඡායා ශිලා විද්‍යාවේ වර්ධනයට හේතු වී ඇත.
(ඒකාබද්ධ පරිපථ නිෂ්පාදනයේ විවිධ අවස්ථා වලදී ඡායාරූප ශිලා තාක්ෂණය සඳහා අවශ්‍යතා)
2. ඡායා ශිලා විද්‍යාවේ මූලික මූලධර්ම
ෆොටෝලිතෝග්‍රැෆි ද්රව්ය සාමාන්යයෙන් ඡායා ශිලා විද්‍යාවේ වඩාත් තීරණාත්මක ක්‍රියාකාරී ද්රව්ය වන ෆොටෝ රෙසිස්ටස් ලෙසද හැඳින්වෙන ප්‍රභාශිල්පීන් වෙත යොමු වේ. මෙම වර්ගයේ ද්රව්ය ආලෝකයේ ලක්ෂණ ඇත (දෘශ්ය ආලෝකය, පාරජම්බුල කිරණ, ඉලෙක්ට්රෝන කදම්භ ආදිය ඇතුළුව) ප්රතික්රියාව. ප්‍රකාශ රසායනික ප්‍රතික්‍රියාවෙන් පසු එහි ද්රාව්යතාව සැලකිය යුතු ලෙස වෙනස් වේ.
ඒවා අතර, සංවර්ධකයා තුළ ධනාත්මක ඡායාරූපවල ද්රාව්යතාව වැඩි වන අතර, ලබාගත් රටාව වෙස් මුහුණට සමාන වේ; negative photoresist යනු ප්‍රතිවිරුද්ධයයි, එනම්, සංවර්ධකයාට නිරාවරණය වීමෙන් පසු ද්‍රාව්‍යතාවය අඩු වේ හෝ දිය නොවන බවට පත් වේ, සහ ලබාගත් රටාව වෙස් මුහුණට ප්‍රතිවිරුද්ධ වේ. ෆොටෝ රෙසිස්ට් වර්ග දෙකේ යෙදුම් ක්ෂේත්‍ර වෙනස් වේ. ධනාත්මක photoresists බහුලව භාවිතා වන අතර, සමස්තයෙන් 80% කට වඩා වැඩි ප්රමාණයක් භාවිතා කරයි.
ඉහත දැක්වෙන්නේ ඡායාරූප ශිලාලේඛන ක්‍රියාවලියේ ක්‍රමානුරූප රූප සටහනකි
(1) ඇලවීම: එනම්, ඒකාකාර ඝනකම, ශක්තිමත් ඇලීම සහ සිලිකන් වේෆරයේ දෝෂ නොමැති ඡායාරූප ප්රතිරෝධක චිත්රපටයක් සෑදීම. photoresist පටලය සහ සිලිකන් වේෆරය අතර ඇති ඇලීම වැඩි දියුණු කිරීම සඳහා, බොහෝ විට, hexamethyldisilazane (HMDS) සහ trimethylsilyldiethylamine (TMSDEA) වැනි ද්රව්ය සමඟ සිලිකන් වේෆරයේ මතුපිට පළමුව වෙනස් කිරීම අවශ්ය වේ. ඉන්පසුව, ෆොටෝරෙස්ට් චිත්රපටය ස්පින් ආලේපනය මගින් සකස් කර ඇත.
(2) පෙර පිළිස්සීම: ස්පින් ආලේපනයෙන් පසුව, ෆොටෝරෙස්ට් චිත්රපටයේ තවමත් නිශ්චිත ද්රාවක ප්රමාණයක් අඩංගු වේ. ඉහළ උෂ්ණත්වයකදී පිළිස්සීමෙන් පසු, ද්රාවණය හැකි තරම් කුඩා ලෙස ඉවත් කළ හැකිය. පූර්ව ෙබ්කිං කිරීමෙන් පසු, ෆොටෝසිස්ටරයේ අන්තර්ගතය 5% දක්වා අඩු වේ.
(3) නිරාවරණය: එනම්, ප්‍රභාකරනය ආලෝකයට නිරාවරණය වේ. මෙම අවස්ථාවේදී, ප්‍රකාශ ප්‍රතික්‍රියාවක් සිදු වන අතර, ආලෝකමත් කොටස සහ ආලෝකමත් නොවන කොටස අතර ද්‍රාව්‍යතා වෙනස සිදු වේ.
(4) සංවර්ධනය සහ දැඩි කිරීම: නිෂ්පාදනය සංවර්ධකයා තුළ ගිල්වා ඇත. මෙම අවස්ථාවේදී, ධනාත්මක ප්‍රභා ප්‍රතිරෝධකයේ නිරාවරණය වූ ප්‍රදේශය සහ සෘණ ප්‍රකාශනකාරකයේ නිරාවරණය නොවන ප්‍රදේශය සංවර්ධනයේදී දිය වේ. මෙය ත්‍රිමාන රටාවක් ඉදිරිපත් කරයි. සංවර්ධනය කිරීමෙන් පසු, චිපයට දෘඩ පටලයක් බවට පත්වීමට ඉහළ උෂ්ණත්ව ප්‍රතිකාර ක්‍රියාවලියක් අවශ්ය වන අතර, එය ප්රධාන වශයෙන් උපස්ථරයට ඡායා රූප ධාරකයේ ඇලීම තවදුරටත් වැඩි දියුණු කිරීමට උපකාරී වේ.
(5) කැටයම් කිරීම: ප්‍රභා ප්‍රතිරෝධය යටතේ ඇති ද්රව්ය කැටයම් කර ඇත. එයට දියර තෙත් කැටයම් සහ වායුමය වියළි කැටයම් ඇතුළත් වේ. නිදසුනක් ලෙස, සිලිකන් තෙත් කැටයම් කිරීම සඳහා, හයිඩ්රොෆ්ලෝරික් අම්ලයේ ආම්ලික ජලීය ද්රාවණයක් භාවිතා වේ; තඹ තෙත් කැටයම් කිරීම සඳහා නයිට්‍රික් අම්ලය සහ සල්ෆියුරික් අම්ලය වැනි ප්‍රබල අම්ල ද්රාවණයක් භාවිතා කරන අතර වියළි කැටයම් කිරීමේදී ද්‍රව්‍යයේ මතුපිටට හානි කිරීමට සහ එය කැටයම් කිරීමට ප්ලාස්මා හෝ අධි ශක්ති අයන කදම්භ භාවිතා කරයි.
(6) Degumming: අවසාන වශයෙන්, photoresist කාචයේ මතුපිටින් ඉවත් කළ යුතුය. මෙම පියවර degumming ලෙස හැඳින්වේ.
සියලුම අර්ධ සන්නායක නිෂ්පාදනයේ වැදගත්ම කාරණය ආරක්ෂාවයි. චිප් ලිතෝග්‍රැෆි ක්‍රියාවලියේ ඇති ප්රධාන භයානක හා හානිකර ප්‍රකාශන වායූන් පහත පරිදි වේ:
1. හයිඩ්රජන් පෙරොක්සයිඩ්
හයිඩ්රජන් පෙරොක්සයිඩ් (H2O2) යනු ප්‍රබල ඔක්සිකාරකයකි. සෘජු ස්පර්ශය සමේ සහ ඇස්වල දැවිල්ල හා පිළිස්සුම් ඇති විය හැක.
2. සයිලීන්
සයිලීන් යනු සෘණ ලිතෝග්‍රැෆි වල භාවිතා කරන ද්‍රාවකයක් සහ සංවර්ධකයකි. එය දැවෙනසුළු වන අතර අඩු උෂ්ණත්වයක් ඇත්තේ 27.3℃ (ආසන්න වශයෙන් කාමර උෂ්ණත්වය) පමණි. වාතයේ සාන්ද්රණය 1%-7% ක් වන විට එය පුපුරන සුලු වේ. සයිලීන් සමඟ නැවත නැවත සම්බන්ධ වීමෙන් සමේ දැවිල්ල ඇති විය හැක. Xylene වාෂ්ප මිහිරි ය, ගුවන් යානා ටැක් සුවඳට සමාන ය; සයිලීන් වලට නිරාවරණය වීමෙන් ඇස්, නාසය සහ උගුරේ දැවිල්ල ඇති විය හැක. වායුව ආශ්වාස කිරීමෙන් හිසරදය, කරකැවිල්ල, ආහාර රුචිය නැතිවීම සහ තෙහෙට්ටුව ඇති විය හැක.
3. Hexamethyldisilazane (HMDS)
Hexamethyldisilazane (HMDS) බහුලව භාවිතා වන්නේ නිෂ්පාදනයේ මතුපිට ඇති ප්‍රභා ප්‍රතිරෝධකයේ ඇලීම වැඩි කිරීම සඳහා ප්‍රාථමික ස්ථරයක් ලෙසය. එය දැවෙනසුළු වන අතර 6.7 ° C ෆ්ලෑෂ් පොයින්ට් ඇත. වාතයේ සාන්ද්රණය 0.8%-16% වන විට එය පුපුරන සුලු වේ. HMDS ඇමෝනියා මුදා හැරීම සඳහා ජලය, මධ්යසාර සහ ඛනිජ අම්ල සමඟ දැඩි ලෙස ප්රතික්රියා කරයි.
4. ටෙට්‍රාමෙතිලමෝනියම් හයිඩ්‍රොක්සයිඩ්
ටෙට්‍රාමෙතිලමෝනියම් හයිඩ්‍රොක්සයිඩ් (TMAH) ධන ලිතෝග්‍රැෆි සඳහා සංවර්ධකයෙකු ලෙස බහුලව භාවිතා වේ. එය විෂ සහිත සහ විඛාදනයට ලක් වේ. එය ගිල දැමුවහොත් හෝ සම සමඟ සෘජු ස්පර්ශයකින් මාරාන්තික විය හැකිය. TMAH දූවිලි හෝ මීදුම සමඟ සම්බන්ධ වීමෙන් ඇස්, සම, නාසය සහ උගුරේ දැවිල්ල ඇති විය හැක. TMAH හි ඉහළ සාන්ද්රණය ආශ්වාස කිරීම මරණයට හේතු වේ.
5. ක්ලෝරීන් සහ ෆ්ලෝරීන්
ක්ලෝරීන් (Cl2) සහ ෆ්ලෝරීන් (F2) යන දෙකම එක්සයිමර් ලේසර් වල ගැඹුරු පාරජම්බුල සහ අන්ත පාරජම්බුල (EUV) ආලෝක ප්‍රභව ලෙස භාවිතා වේ. වායූන් දෙකම විෂ සහිත වේ, ලා කොළ පැහැයෙන් දිස්වන අතර දැඩි කෝපයක් ඇති කරයි. මෙම වායුවේ අධික සාන්ද්රණය ආශ්වාස කිරීම මරණයට හේතු වේ. හයිඩ්රජන් ෆ්ලෝරයිඩ් වායුව නිපදවීමට ෆ්ලෝරීන් වායුව ජලය සමඟ ප්රතික්රියා කළ හැක. හයිඩ්රජන් ෆ්ලෝරයිඩ් වායුව ප්‍රබල අම්ලයක් වන අතර එය සම, ඇස් සහ ශ්වසන පත්‍රිකාව කෝපයට පත් කරන අතර පිළිස්සීම් සහ හුස්ම ගැනීමේ අපහසුතාව වැනි රෝග ලක්ෂණ ඇති කරයි. ෆ්ලෝරයිඩ් ඉහළ සාන්ද්රණය මිනිස් සිරුරට විෂ වීමට හේතු විය හැක, හිසරදය, වමනය, පාචනය සහ කෝමා වැනි රෝග ලක්ෂණ ඇති කරයි.
6. ආගන්
Argon (Ar) යනු සාමාන්යයෙන් මිනිස් සිරුරට සෘජු හානියක් සිදු නොවන නිෂ්ක්රිය වායුවකි. සාමාන්‍ය තත්වයන් යටතේ, මිනිසුන් හුස්ම ගන්නා වාතයේ 0.93% ආගන් අඩංගු වන අතර මෙම සාන්ද්රණය මිනිස් සිරුරට පැහැදිලි බලපෑමක් නැත. කෙසේ වෙතත්, සමහර අවස්ථාවලදී ආගන් මිනිස් සිරුරට හානි කළ හැකිය.
හැකි අවස්ථා කිහිපයක් මෙන්න: සීමිත අවකාශයකදී ආගන් සාන්ද්රණය වැඩි විය හැකි අතර එමඟින් වාතයේ ඔක්සිජන් සාන්ද්රණය අඩු කර හයිපොක්සියා ඇති කරයි. මෙය ක්ලාන්තය, තෙහෙට්ටුව සහ හුස්ම හිරවීම වැනි රෝග ලක්ෂණ ඇති විය හැක. මීට අමතරව, ආගන් යනු නිෂ්ක්රිය වායුවකි, නමුත් එය අධික උෂ්ණත්වය හෝ අධික පීඩනය යටතේ පුපුරා යා හැක.
7. නියොන්
නියොන් (Ne) යනු ස්ථායී, අවර්ණ සහ ගන්ධ රහිත වායුවක් වන අතර එය නියොන් වායුව මිනිස් ශ්වසන ක්‍රියාවලියට සම්බන්ධ නොවන නිසා නියොන් වායුවේ අධික සාන්ද්‍රණයක් ආශ්වාස කිරීම හයිපොක්සියා ඇති කරයි. ඔබ දිගු කලක් හයිපොක්සියා තත්වයක සිටී නම්, ඔබට හිසරදය, ඔක්කාරය සහ වමනය වැනි රෝග ලක්ෂණ අත්විඳිය හැකිය. ඊට අමතරව, නියොන් වායුව ඉහළ උෂ්ණත්වයක් හෝ අධික පීඩනයක් යටතේ වෙනත් ද්රව්ය සමඟ ප්රතික්රියා කර ගින්නක් හෝ පිපිරීමක් ඇති කරයි.
8. සෙනෝන් වායුව
Xenon වායුව (Xe) යනු ස්ථායී, අවර්ණ සහ ගන්ධ රහිත වායුවක් වන අතර එය මිනිස් ශ්වසන ක්‍රියාවලියට සහභාගී නොවන බැවින් සෙනෝන් වායුවේ ඉහළ සාන්ද්‍රණයක් ආශ්වාස කිරීම හයිපොක්සියා ඇති කරයි. ඔබ දිගු කලක් හයිපොක්සියා තත්වයක සිටී නම්, ඔබට හිසරදය, ඔක්කාරය සහ වමනය වැනි රෝග ලක්ෂණ අත්විඳිය හැකිය. ඊට අමතරව, නියොන් වායුව ඉහළ උෂ්ණත්වයක් හෝ අධික පීඩනයක් යටතේ වෙනත් ද්රව්ය සමඟ ප්රතික්රියා කර ගින්නක් හෝ පිපිරීමක් ඇති කරයි.
9. ක්‍රිප්ටන් වායුව
ක්‍රිප්ටෝන් වායුව (Kr) යනු ස්ථායී, අවර්ණ සහ ගන්ධ රහිත වායුවක් වන අතර එය මිනිස් ශ්වසන ක්‍රියාවලියට සහභාගී නොවන බැවින් ක්‍රිප්ටෝන් වායුවේ අධික සාන්ද්‍රණයක් ආශ්වාස කිරීම හයිපොක්සියා ඇති කරයි. ඔබ දිගු කලක් හයිපොක්සියා තත්වයක සිටී නම්, ඔබට හිසරදය, ඔක්කාරය සහ වමනය වැනි රෝග ලක්ෂණ අත්විඳිය හැකිය. ඊට අමතරව, සෙනෝන් වායුව ඉහළ උෂ්ණත්වයක් හෝ අධික පීඩනයක් යටතේ වෙනත් ද්රව්ය සමඟ ප්රතික්රියා කර ගින්නක් හෝ පිපිරීමක් ඇති කරයි. ඔක්සිජන් ඌනතාවය සහිත පරිසරයක ආශ්වාස කිරීම හයිපොක්සියා ඇති විය හැක. ඔබ දිගු කලක් හයිපොක්සියා තත්වයක සිටී නම්, ඔබට හිසරදය, ඔක්කාරය සහ වමනය වැනි රෝග ලක්ෂණ අත්විඳිය හැකිය. මීට අමතරව, ක්‍රිප්ටෝන වායුව වෙනත් ද්රව්ය සමඟ අධික උෂ්ණත්වයක් හෝ අධික පීඩනයක් යටතේ ප්රතික්රියා කර ගින්නක් හෝ පිපිරීමක් ඇති කරයි.
අර්ධ සන්නායක කර්මාන්තය සඳහා අන්තරායකර වායු හඳුනාගැනීමේ විසඳුම්
අර්ධ සන්නායක කර්මාන්තය ගිනිගන්නා, පුපුරන සුලු, විෂ සහිත සහ හානිකර වායු නිෂ්පාදනය, නිෂ්පාදනය සහ ක්රියාවලිය ඇතුළත් වේ. අර්ධ සන්නායක නිෂ්පාදන කම්හල්වල වායූන් භාවිතා කරන්නෙකු ලෙස, සෑම කාර්ය මණ්ඩල සාමාජිකයෙකුම භාවිතයට පෙර විවිධ අන්තරායකර වායූන්ගේ ආරක්ෂිත දත්ත තේරුම් ගත යුතු අතර, මෙම වායූන් කාන්දු වන විට හදිසි ක්රියා පටිපාටි සමඟ කටයුතු කරන්නේ කෙසේදැයි දැන සිටිය යුතුය.
අර්ධ සන්නායක කර්මාන්තයේ නිෂ්පාදනය, නිෂ්පාදනය සහ ගබඩා කිරීමේදී, මෙම අන්තරායකර වායූන් කාන්දු වීමෙන් සිදුවන ජීවිත හා දේපල හානි වළක්වා ගැනීම සඳහා, ඉලක්කගත වායුව හඳුනා ගැනීම සඳහා ගෑස් හඳුනාගැනීමේ උපකරණ ස්ථාපනය කිරීම අවශ්ය වේ.
අද අර්ධ සන්නායක කර්මාන්තයේ ගෑස් අනාවරක අත්‍යවශ්‍ය පාරිසරික අධීක්ෂණ උපකරණ බවට පත් වී ඇති අතර ඒවා වඩාත් සෘජු අධීක්ෂණ මෙවලම් ද වේ.
මිනිසුන්ට ආරක්ෂිත වැඩ පරිසරයක් නිර්මාණය කිරීමේ මෙහෙවර සමඟින් අර්ධ සන්නායක නිෂ්පාදන කර්මාන්තයේ ආරක්ෂිත සංවර්ධනය කෙරෙහි Riken Keiki සැමවිටම අවධානය යොමු කර ඇති අතර අර්ධ සන්නායක කර්මාන්තයට සුදුසු ගෑස් සංවේදක සංවර්ධනය කිරීමට කැපවී ඇති අතර විවිධ ගැටළු සඳහා සාධාරණ විසඳුම් සපයයි. පරිශීලකයන්, සහ නිෂ්පාදන කාර්යයන් අඛණ්ඩව වැඩිදියුණු කිරීම සහ පද්ධති ප්‍රශස්ත කිරීම.
පසු කාලය: ජූලි-16-2024