O le gaosiga o oloa semiconductor taitasi e manaʻomia ai le faitau selau o faʻagasologa. Matou te vaevaeina le faagasologa atoa o le gaosiga i laasaga e valu:waferfa'agaioiina-oxidation-photolithography-etching-thin film deposition-epitaxial growth-diffusion-ion implantation.
Ina ia fesoasoani ia te oe ia malamalama ma iloa semiconductor ma faiga e fesootai, o le a matou tuleia WeChat tusiga i lomiga taitasi e faailoa taitasi laasaga o loo i luga taitasi.
I le mataupu muamua, na taʻua ai ina ia puipuia lewafermai le tele o mea leaga, na faia ai se ata o le oxide--fa'agiga fa'ama'i. O le asō o le a tatou talanoaina le "photolithography process" o le pueina o ata o le semiconductor design circuit i luga o le wafer ma le oxide film na fausia.
Fa'agasologa o ata
1. O le a le faiga o le photolithography
Photolithography o le faia lea o taamilosaga ma vaega aoga e manaʻomia mo le gaosiga o chip.
O le malamalama e faʻaosoina e le masini photolithography e faʻaaogaina e faʻaalia ai le ata manifinifi ua ufiufi i le photoresist e ala i se matapulepule ma se mamanu. O le photoresist o le a suia ona meatotino pe a uma ona vaʻaia le malamalama, ina ia mafai ai ona kopi le mamanu i luga o le matapulepule i le ata manifinifi, ina ia i ai i le ata manifinifi le galuega o se ata faʻaeletoroni eletise. O le matafaioi lea o le photolithography, e tutusa ma le pueina o ata i se meapueata. O ata na pu'eina e le mea pu'eata o lo'o lolomi i luga o le ata, a'o le photolithography e le togitogia ata, ae o fa'asologa o fa'asologa ma isi mea fa'aeletoroni.
Photolithography ose fa'atekonolosi micro-machining
Photolithography masani o se faagasologa lea e faaaoga ai le malamalama ultraviolet ma se galu umi o le 2000 i le 4500 angstroms e pei o le ave faamatalaga ata, ma faaaoga photoresist e avea o le vaeluagalemu (ata pueina) ala e ausia ai le suiga, faaliliuina ma le faagasologa o ata, ma mulimuli ane auina atu le ata. fa'amatalaga i le va'a (silicon chip) po'o le dielectric layer.
E mafai ona fai mai o le photolithography o le faavae lea o le semiconductor faʻaonapo nei, microelectronics, ma faʻamatalaga pisinisi, ma o le photolithography e fuafua saʻo le tulaga o le atinaʻeina o nei tekinolosi.
I le sili atu i le 60 tausaga talu mai le mea fou fou o fesoʻotaʻiga tuʻufaʻatasia i le 1959, o le laina lautele o ana ata ua faʻaititia e tusa ma le fa faʻatonuga o le tele, ma ua faʻaleleia le faʻaogaina o le matagaluega e sili atu ma le ono poloaiga o le tele. O le televave o le alualu i luma o nei tekinolosi e masani lava ona mafua i le atinaʻeina o photolithography.
(Manaoga mo tekinolosi photolithography i laʻasaga eseese o le atinaʻeina o gaosiga faʻasalalauga tuʻufaʻatasia)
2. Mataupu faavae autu o le photolithography
Photolithography mea e masani ona faasino i photoresists, e taʻua foi o photoresists, o mea ia e sili ona taua o mea aoga i photolithography. O lenei ituaiga meafaitino ei ai uiga o le malamalama (e aofia ai le malamalama vaaia, moli ultraviolet, eletise eletise, ma isi) tali. A maeʻa le faʻaogaina o photochemical, o lona solubility e suia tele.
Faatasi ai ma i latou, o le solubility o le photoresist lelei i le atinaʻe e faʻateleina, ma o le mamanu maua e tutusa ma le mask; photoresist le lelei o le faafeagai, o lona uiga, o le solubility faaitiitia pe oo lava ina le mafai ona soluble pe a uma ona faʻaalia i le atinaʻe, ma o le mamanu maua e faʻafeagai ma le ufimata. O le faʻaogaina o faʻaoga o ituaiga e lua o photoresists e eseese. Photoresists lelei e masani ona faʻaaogaina, faʻamaumauga mo le sili atu i le 80% o le aofaʻi.
O lo'o i luga o se ata fa'ata'oto o le fa'agasologa o ata
(1) Fa'amauina:
O lona uiga, faia o se ata photoresist ma le mafiafia toniga, pipii malosi ma leai ni faaletonu i luga o le wafer silicon. Ina ia faʻaleleia le faʻapipiʻi i le va o le ata tifaga photoresist ma le faʻamaʻi silikoni, e masani ona manaʻomia muamua le faʻaleleia o le pito i luga o le silicon wafer ma mea e pei o le hexamethyldisilazane (HMDS) ma le trimethylsilyldiethylamine (TMSDEA). Ona, saunia lea o le ata o le photoresist e ala i le vili vili.
(2) A'o le'i taoina:
A maeʻa le faʻapipiʻiina, o le ata photoresist o loʻo i ai pea se aofaʻi o solvent. A maeʻa ona tao i se vevela maualuga, e mafai ona aveese le solvent i se mea itiiti e mafai ai. A maeʻa le taoina, o mea o loʻo i totonu o le photoresist e faʻaititia i le 5%.
(3) Fa'aaliga:
O lona uiga, o le photoresist e faʻaalia i le malamalama. I le taimi lea, o se photoreaction e tupu, ma o le eseesega solubility i le va o le vaega faʻamalamalamaina ma le vaega e le faʻamalamalamaina e tupu.
(4) Atina'e & fa'ama'a'aina:
O le oloa o loʻo faʻatofuina i totonu o le atinaʻe. I le taimi nei, o le vaega faʻaalia o le photoresist lelei ma le vaega e le faʻaalia o le photoresist le lelei o le a solo i le atinaʻe. O loʻo faʻaalia ai se mamanu tolu-dimensional. A maeʻa le atinaʻe, e manaʻomia e le vaʻa se faʻagasologa o togafitiga maualuga e avea ma ata tifaga, lea e masani ona faʻaleleia atili le pipii o le photoresist i le substrate.
(5) Tusia:
O mea i lalo o le photoresist ua togitogia. E aofia ai le togitogiga susu vai ma le togitogi mago kasa. Mo se faʻataʻitaʻiga, mo le susū susū o le silikoni, o loʻo faʻaaogaina se vaifofo vai o le hydrofluoric acid; mo le susū o le kopa, o se vaifofo malosi malosi e pei o le nitric acid ma le sulfuric acid o loʻo faʻaaogaina, aʻo faʻamago etching e masani ona faʻaogaina ai le plasma poʻo le maualuga o le malosi o le ion beam e faʻaleagaina ai luga o le mea ma togi ai.
(6) Fa'amama:
Mulimuli ane, e tatau ona aveese le photoresist mai luga o le tioata. O le laasaga lea e ta'ua o le degumming.
O le saogalemu o le mataupu pito sili lea ona taua i le gaosiga o semiconductor uma. O kasa sili ona matautia ma le afaina o photolithography i le faagasologa o le lithography chip e faapea:
1. Hydrogen peroxide
O le hydrogen peroxide (H2O2) ose vaila'au malosi. O le fa'afeso'ota'i sa'o e mafai ona fa'atupu ai le mumu o le pa'u ma mata ma mu.
2. Xylene
Xylene ose solvent ma fa'atupu fa'aaoga i lithography leaga. E mu ma e maualalo le vevela e na'o le 27.3 ℃ (tusa o le potu vevela). E pa pe a o'o i le 1%-7% le fa'atonuga i le ea. O le fa'afeso'ota'i faifaipea ma le xylene e mafai ona afaina ai le pa'u. Xylene vapor e suamalie, e tutusa ma le manogi o le va'alele; O le aafia i le xylene e mafai ona afaina ai mata, isu ma le fa'a'i. O le manavaina o le kesi e mafai ona mafua ai le tiga o le ulu, niniva, leai se fia'ai ma le vaivai.
3. Hexamethyldisilazane (HMDS)
Hexamethyldisilazane (HMDS) e masani ona faʻaaogaina e avea o se faʻavae muamua e faʻateleina ai le pipii o le photoresist i luga o le oloa. E mu ma e iai le mea e moli ai le 6.7°C. E pa pe a o'o ile ea ole 0.8% -16%. O le HMDS e malosi le tali atu i vai, ava malosi ma minerale acids e faʻasaʻo ai le amonia.
4. Tetramethylammonium hydroxide
Tetramethylammonium hydroxide (TMAH) o loʻo faʻaaogaina lautele e fai ma atinaʻe mo lithography lelei. E oona ma pala. E mafai ona oti pe a folo pe fa'afeso'ota'i sa'o ma le pa'u. O le fa'afeso'ota'i ma le pefu TMAH po'o le puao e mafai ona fa'apupula ai mata, pa'u, isu ma le fa'a'i. O le inhalation ole maualuga ole TMAH ole a o'o atu ile oti.
5. Chlorine ma le fluorine
Chlorine (Cl2) ma le fluorine (F2) o loʻo faʻaaogaina uma i le laser excimer e pei o le loloto o le ultraviolet ma le ultraviolet ultraviolet (EUV) puna malamalama. O kasa uma e lua e oona, e foliga mai e lanu meamata, ma e malosi lona manogi fa'afefe. O le inhalation o le maualuga maualuga o lenei kasa o le a oʻo atu ai i le oti. E mafai ona gaoioi le kasa fluorine ma le vai e maua ai le kasa hydrogen fluoride. O le kasa o le hydrogen fluoride ose malosi malosi e fa'afefe ai le pa'u, mata ma le manava ma e ono mafua ai fa'ailoga pei o mu ma faigata ona manava. Ole maualuga ole fua ole fluoride e mafai ona afaina ai le tino o le tagata, e mafua ai faʻamaoniga e pei ole ulu ulu, puaʻi, manava manava, ma le koma.
6. Argon
Argon (Ar) o se kasa inert lea e masani lava e le afaina tuusaʻo i le tino o le tagata. I lalo o tulaga masani, o le ea e manavaina e tagata e aofia ai le 0.93% argon, ma o lenei faʻatonuga e leai sona aafiaga manino i le tino o le tagata. Ae ui i lea, i nisi tulaga, o argon e mafai ona afaina ai le tino o le tagata.
O nisi nei o tulaga e ono tula'i mai: I totonu o se avanoa pupuni, e mafai ona fa'atupula'ia le maualuga o le argon, ma fa'aitiitia ai le fa'aogaina o le okesene i le ea ma mafua ai le hypoxia. E ono mafua ai fa'ailoga e pei o le niniva, vaivai, ma le le manava. E le gata i lea, o le argon o se kesi lemu, ae e mafai ona pa i lalo o le vevela maualuga poʻo le maualuga o le mamafa.
7. Neon
Neon (Ne) ose kesi mautu, e leai se lanu ma e leai se manogi e le auai i le O le neon gas e le o aafia i le manava o le tagata, o lea o le manava i se maualuga maualuga o le neon gas e mafua ai le hypoxia. Afai o lo'o e i ai i se tulaga o le hypoxia mo se taimi umi, e te ono o'o i fa'ailoga e pei o le tiga o le ulu, faufau, ma le pua'i. E le gata i lea, e mafai ona tali atu le kasa neon ma isi mea i lalo o le vevela maualuga poʻo le mamafa maualuga e mafua ai le afi poʻo le pa.
8. Xenon kasa
Xenon gas (Xe) o se kesi mautu, e leai se lanu ma e leai se manogi e le auai i le manava o le tagata, o lea o le manava i se maualuga maualuga o le xenon gas e mafua ai le hypoxia. Afai o lo'o e i ai i se tulaga o le hypoxia mo se taimi umi, e te ono o'o i fa'ailoga e pei o le tiga o le ulu, faufau, ma le pua'i. E le gata i lea, e mafai ona tali atu le kasa neon ma isi mea i lalo o le vevela maualuga poʻo le mamafa maualuga e mafua ai le afi poʻo le pa.
9. Krypton gas
Krypton gas (Kr) o se kasa mautu, e leai se lanu ma e leai se manogi e le auai i le manava o le tagata, o lea o le manava i se maualuga maualuga o le krypton gas e mafua ai le hypoxia. Afai o lo'o e i ai i se tulaga o le hypoxia mo se taimi umi, e te ono o'o i fa'ailoga e pei o le tiga o le ulu, faufau, ma le pua'i. E le gata i lea, o le kasa xenon e mafai ona gaoioi ma isi mea i lalo o le vevela maualuga poʻo le mamafa maualuga e mafua ai le afi poʻo le pa. O le manava i se si'osi'omaga e leai se okesene e mafai ona mafua ai le hypoxia. Afai o lo'o e i ai i se tulaga o le hypoxia mo se taimi umi, e te ono o'o i fa'ailoga e pei o le tiga o le ulu, faufau, ma le pua'i. E le gata i lea, o le krypton gas e mafai ona tali atu i isi mea i lalo o le vevela maualuga poʻo le maualuga o le mamafa e mafua ai le afi poʻo le pa.
Fofo e su'eina kesi mata'utia mo le alamanuia semiconductor
Ole alamanuia semiconductor e aofia ai le gaosiga, gaosiga, ma le faʻagasologa o kasa mu, pa, oona, ma faʻaleagaina. I le avea ai o se tagata e faʻaaogaina kasa i fale gaosi semiconductor, e tatau i tagata faigaluega uma ona malamalama i faʻamatalaga saogalemu o kasa mataʻutia eseese aʻo leʻi faʻaaogaina, ma e tatau ona iloa le auala e taulimaina ai faʻalavelave faʻafuaseʻi pe a tafe nei kasa.
I le gaosiga, gaosiga, ma le teuina o le semiconductor alamanuia, ina ia aloese mai le leiloa o le ola ma meatotino e mafua mai le leakage o nei kasa matautia, e tatau ona faʻapipiʻi mea faigaluega suʻesuʻe kesi e iloa ai le kesi taulaʻi.
Ua avea masini su'esu'e kesi ma meafaigāluega mata'ituina le si'osi'omaga i le alamanuia semiconductor i aso nei, ma o meafaigaluega mata'ituina fo'i.
Riken Keiki e masani ona gauai atu i le atinaʻeina saogalemu o le gaosiga o le semiconductor, faatasi ai ma le misiona o le fatuina o se siosiomaga saogalemu galue mo tagata, ma ua tuuto atu o ia lava i le atinaʻeina o masini kesi e talafeagai mo le semiconductor alamanuia, saunia fofo talafeagai mo faafitauli eseese o loʻo feagai ma tagata fa'aoga, ma fa'aauauina le fa'aleleia o galuega fa'atino ma fa'atumauina faiga.
Taimi meli: Iul-16-2024