Her ýarymgeçiriji önümiň öndürilmegi ýüzlerçe prosesi talap edýär. Önümçilik prosesiniň hemmesini sekiz basgançaga bölýäris:wafligaýtadan işlemek-okislenme-fotolitografiýa-efir-inçe film depozisi-epitaksial ösüş-diffuziýa-ion implantasiýasy.
Icarymgeçirijilere we şuňa meňzeş proseslere düşünmäge we tanamaga kömek etmek üçin, her sanynda WeChat makalalaryny ýokardaky ädimleriň hersini ýeke-ýekeden tanatmaga iterýäris.
Öňki makalada goramak maksady bilen aýdylýarwaflidürli hapalardan oksid filmi ýasaldy - okislenme prosesi. Bu gün wafli ýarymgeçirijiniň dizaýn zynjyryny emele gelen oksid filmi bilen surata düşürmegiň "fotolitografiýa prosesi" barada maslahat ederis.
Fotolitografiýa prosesi
1. Fotolitografiýa prosesi näme
Fotolitografiýa, çip öndürmek üçin zerur zynjyrlary we işleýän ýerleri döretmekdir.
Fotolitografiýa maşynynyň çykýan ýagtylygy, fotorezist bilen örtülen inçe filmi nagyşly maska arkaly açmak üçin ulanylýar. Fotorezist, ýagtylygy görenden soň häsiýetlerini üýtgeder, maskadaky nagyş inçe filme göçüriler we inçe filmiň elektron zynjyr diagrammasy bolar. Kamera bilen surata düşmek ýaly fotolitografiýanyň roly. Kamera tarapyndan düşürilen suratlar filmde çap edilýär, fotolitografiýa suratlary däl-de, eýsem diagrammalary we beýleki elektron böleklerini ýazýar.
Fotolitografiýa takyk mikro işleýiş tehnologiýasydyr
Adaty fotolitografiýa, 2000-den 4500 angstroma tolkun uzynlygy bilen ultramelewşe şöhlesini şekil maglumat göterijisi hökmünde ulanýan we grafikanyň üýtgemegine, geçirilmegine we gaýtadan işlenilmegine ýetmek üçin fotorezisti aralyk (surat ýazgysy) serişdesi hökmünde ulanýar. çipe (esasan kremniy çip) ýa-da dielektrik gatlagyna maglumat.
Fotolitografiýanyň häzirki zaman ýarymgeçirijiniň, mikroelektronikanyň we maglumat pudagynyň esasyny düzýändigini aýdyp bolar we fotolitografiýa bu tehnologiýalaryň ösüş derejesini gönüden-göni kesgitleýär.
1959-njy ýylda integral zynjyrlaryň üstünlikli oýlanyp tapylmagyndan bäri 60 ýyldan gowrak wagtyň içinde grafikasynyň çyzyk giňligi takmynan dört ululykda azaldyldy we altydan gowrak ululykdaky zynjyr integrasiýasy gowulaşdy. Bu tehnologiýalaryň çalt ösüşi esasan fotolitografiýanyň ösmegi bilen baglanyşyklydyr.
(Integrirlenen zynjyr önümçiliginiň dürli döwürlerinde fotolitografiýa tehnologiýasyna talaplar)
2. Fotolitografiýanyň esasy ýörelgeleri
Fotolitografiýa materiallary, adatça, fotolitografiýada iň möhüm funksional materiallar bolan fotorezistler diýlip hem atlandyrylýan fotorezistlere degişlidir. Bu görnüşli material ýagtylygyň (görünýän ýagtylyk, ultramelewşe yşyk, elektron şöhlesi we ş.m.) reaksiýasyna eýe. Fotokimiki reaksiýadan soň, onuň çözülişi ep-esli üýtgeýär.
Şolaryň arasynda, işläp düzüjide polo positiveitel fotorezistiň erginligi ýokarlanýar we alnan nagyş maska bilen deňdir; otrisatel fotorezist munuň tersidir, ýagny öndürijä täsir edenden soň çözülişi azalýar ýa-da eräp bilmeýär we alnan nagyş maskanyň tersine. Iki görnüşli fotorezistleriň amaly meýdanlary başga. Oňyn fotorezistler has köp ulanylýar, jemi 80% -den gowragyny düzýär.
Aboveokardakylar fotolitografiýa prosesiniň shemasydyr
. Fotorezist filmi bilen kremniý wafli arasynda ýelmeşmegi güýçlendirmek üçin köplenç kremniniň wafliniň ýüzüni geksametildisilazan (HMDS) we trimetilsilildietilamin (TMSDEA) ýaly maddalar bilen üýtgetmeli. Soň bolsa, fotorezist filmi egirme örtük bilen taýýarlanýar.
(2) Öňünden bişirmek: Aýlaw örtüginden soň, fotorezist filmde belli bir mukdarda erginç bar. Has ýokary temperaturada bişirilenden soň, erginçini mümkin boldugyça az çykaryp bolýar. Öň bişirilenden soň, fotorezistiň mazmuny takmynan 5% -e çenli azalýar.
(3) Ekspozisiýa: Photagny, fotorezist ýagtylyga sezewar bolýar. Bu wagt fotoreaksiýa ýüze çykýar we yşyklandyrylan bölek bilen yşyklandyrylmadyk bölegiň arasynda çözüliş tapawudy ýüze çykýar.
(4) Ösüş we gatylaşdyrmak: Önüm öndürijä çümdürilýär. Bu döwürde polo positiveitel fotorezistiň we negatiw fotorezistiň açylmadyk meýdany ösüşde erär. Bu üç ölçegli nagşy görkezýär. Ösüşden soň, çip gaty film bolmak üçin ýokary temperaturaly bejeriş prosesi zerur, bu esasan fotorezistiň substrata ýapyşmagyny hasam güýçlendirýär.
(5) Dökmek: Fotorezistiň aşagyndaky material çyzylan. Oňa suwuk çygly we gazly gury arassalama girýär. Mysal üçin, kremniniň çygly dökülmegi üçin gidroflorik kislotanyň kislotaly suw ergini ulanylýar; Misiň çygly ýuwulmagy üçin azot kislotasy we kükürt kislotasy ýaly güýçli kislota ergini ulanylýar, gury eriş köplenç materialyň ýüzüne zeper ýetirmek üçin plazma ýa-da ýokary energiýa ion şöhlelerini ulanýar.
(6) Degumming: Netijede, fotorezisti obýektiwiň ýüzünden aýyrmaly. Bu ädim degumming diýilýär.
Howpsuzlyk ýarymgeçirijiniň önümçiliginde iň möhüm mesele. Çip litografiýa prosesinde esasy howply we zyýanly fotolitografiýa gazlary aşakdakylardyr:
1. Wodorod peroksid
Wodorod peroksid (H2O2) güýçli oksidantdyr. Göni aragatnaşyk deriniň we gözüň çişmegine we ýanmagyna sebäp bolup biler.
2. Ksilen
Ksilen negatiw litografiýada ulanylýan çözüji we işläp düzüjidir. Ol ýangyjy we pes temperatura bary-ýogy 27.3 ℃ (takmynan otag temperaturasy). Howadaky konsentrasiýa 1% -7% bolanda partlaýjydyr. Ksilen bilen yzygiderli aragatnaşyk deriniň çişmegine sebäp bolup biler. Ksilen bugy, uçar ýassygynyň ysyna meňzeş süýji; ksile sezewar bolmak gözleriň, burnuň we bokurdagyň çişmegine sebäp bolup biler. Gazyň dem almagy kellagyrylara, baş aýlanmagyna, işdäň ýitmegine we ýadawlyga sebäp bolup biler.
3. Geksametildisilazan (HMDS)
Geksametildisilazan (HMDS), köplenç önümiň ýüzüne fotorezistiň ýelmeşmegini ýokarlandyrmak üçin başlangyç gatlak hökmünde ulanylýar. Ol ýangyjy we 6,7 ° C çyrasy bar. Howadaky konsentrasiýa 0,8% -16% bolanda partlaýjydyr. HMDS ammiak çykarmak üçin suw, alkogol we mineral kislotalar bilen güýçli reaksiýa berýär.
4. Tetrametilamonium gidroksidi
Tetrametilamonium gidroksidi (TMAH) polo positiveitel litografiýa üçin dörediji hökmünde giňden ulanylýar. Zäherli we poslaýjydyr. Alluwutsa ýa-da deri bilen göni aragatnaşykda bolsa, ölüme sebäp bolup biler. TMAH tozany ýa-da duman bilen baglanyşyk gözleriň, deriniň, burnuň we bokurdagyň çişmegine sebäp bolup biler. TMAH-nyň ýokary konsentrasiýalarynyň dem almagy ölüme sebäp bolar.
5. Hlor we ftor
Hlor (Cl2) we ftor (F2) ikisi hem çuňňur ultramelewşe we aşa ultramelewşe (EUV) ýagtylyk çeşmesi hökmünde eksimer lazerlerinde ulanylýar. Iki gaz hem zäherlidir, açyk ýaşyl görünýär we güýçli gaharlandyryjy ysy bar. Bu gazyň ýokary konsentrasiýasynyň dem almagy ölüme sebäp bolar. Ftor gazy wodorod florid gazyny öndürmek üçin suw bilen reaksiýa berip biler. Wodorod florid gazy derini, gözleri we dem alyş ýollaryny gaharlandyrýan we ýanmak we dem almak kynlygy ýaly alamatlara sebäp bolup biljek güýçli kislotadyr. Ftoridiň ýokary konsentrasiýasy adam bedenine zäherlenmä sebäp bolup, kelle agyry, gusmak, içgeçme we koma ýaly alamatlara sebäp bolup biler.
6. Argon
Argon (Ar), adatça adam bedenine göni zyýan bermeýän inert gazdyr. Adaty ýagdaýlarda adamlaryň dem alýan howasynda takmynan 0,93% argon bar we bu konsentrasiýa adam bedenine aç-açan täsir etmeýär. Şeýle-de bolsa, käbir ýagdaýlarda argon adam bedenine zyýan ýetirip biler.
Ine, mümkin bolup biljek käbir ýagdaýlar: Çäklendirilen giňişlikde argonyň konsentrasiýasy artyp, howadaky kislorod konsentrasiýasyny azaldyp, gipoksiýa sebäp bolup biler. Bu baş aýlanmak, ýadawlyk we dem gysmak ýaly alamatlara sebäp bolup biler. Mundan başga-da, argon inert gazdyr, ýöne ýokary temperaturada ýa-da ýokary basyşda partlap biler.
7. Neon
Neon (Ne) durnukly, reňksiz we yssyz gaz bolup, neon gazy adamyň dem alyş prosesine gatnaşmaýar, şonuň üçin neon gazynyň ýokary konsentrasiýasynda dem almak gipoksiýa sebäp bolar. Uzak wagtlap gipoksiýa ýagdaýynda bolsaňyz, kelle agyry, ýürek bulanma we gusmak ýaly alamatlar ýüze çykyp biler. Mundan başga-da, neon gazy ýokary temperaturada ýa-da ýokary basyşda beýleki maddalar bilen ýangynyň ýa-da partlamanyň döremegine sebäp bolup biler.
8. Ksenon gazy
Ksenon gazy (Xe), adamyň dem alyş prosesine gatnaşmaýan durnuksyz, reňksiz we yssyz gazdyr, şonuň üçin ksenon gazynyň ýokary konsentrasiýasynda dem almak gipoksiýa sebäp bolar. Uzak wagtlap gipoksiýa ýagdaýynda bolsaňyz, kelle agyry, ýürek bulanma we gusmak ýaly alamatlar ýüze çykyp biler. Mundan başga-da, neon gazy ýokary temperaturada ýa-da ýokary basyşda beýleki maddalar bilen ýangynyň ýa-da partlamanyň döremegine sebäp bolup biler.
9. Kripton gazy
Kripton gazy (Kr), adamyň dem alyş prosesine gatnaşmaýan durnuksyz, reňksiz we yssyz gazdyr, şonuň üçin kripton gazynyň ýokary konsentrasiýasynda dem almak gipoksiýa sebäp bolar. Uzak wagtlap gipoksiýa ýagdaýynda bolsaňyz, kelle agyry, ýürek bulanma we gusmak ýaly alamatlar ýüze çykyp biler. Mundan başga-da, ksenon gazy beýleki maddalar bilen ýokary temperaturada ýa-da ýokary basyşda ot ýa-da partlama sebäp bolup biler. Kislorod ýetmezçiligi bolan gurşawda dem almak gipoksiýa sebäp bolup biler. Uzak wagtlap gipoksiýa ýagdaýynda bolsaňyz, kelle agyry, ýürek bulanma we gusmak ýaly alamatlar ýüze çykyp biler. Mundan başga-da, kripton gazy ýokary temperaturada ýa-da ýokary basyşda beýleki maddalar bilen ýangynyň ýa-da partlamanyň döremegine sebäp bolup biler.
Ondarymgeçiriji pudagy üçin howply gaz tapmak çözgütleri
Ondarymgeçiriji pudagy ýangyjy, partlaýjy, zäherli we zyýanly gazlary öndürmegi, öndürmegi we gaýtadan işlemegi öz içine alýar. Ondarymgeçiriji önümçilik zawodlarynda gazlary ulanyjy hökmünde, her bir işgär ulanmazdan ozal dürli howply gazlaryň howpsuzlyk maglumatlaryna düşünmelidir we bu gazlar syzanda adatdan daşary ýagdaý düzgünlerini nähili çözmelidigini bilmelidir.
Ondarymgeçiriji pudagyny öndürmekde, öndürmekde we saklamakda, bu howply gazlaryň syzmagy netijesinde dörän ömrüň we emlägiň ýitmeginiň öňüni almak üçin, maksatly gazy kesgitlemek üçin gaz kesgitleýji gurallary oturtmak zerur.
Gaz detektorlary häzirki ýarymgeçiriji pudagynda möhüm daşky gurşaw gözegçiligi gurallaryna öwrüldi we iň göni gözegçilik gurallarydyr.
Riken Keiki, adamlar üçin howpsuz iş gurşawyny döretmek maksady bilen ýarymgeçiriji önümçilik pudagynyň howpsuz ösüşine hemişe üns beripdir we ýarymgeçiriji pudagy üçin amatly gaz datçiklerini ösdürmäge, ýüze çykýan dürli meselelere laýyk çözgütleri hödürlemäge bagyş edipdir. ulanyjylar we önüm funksiýalaryny yzygiderli kämilleşdirmek we ulgamlary optimizirlemek.
Iş wagty: Iýul-16-2024