Ṣiṣejade ti ọja semikondokito kọọkan nilo awọn ọgọọgọrun awọn ilana. A pin gbogbo ilana iṣelọpọ si awọn igbesẹ mẹjọ:waferprocessing-oxidation-photolithography-etching-thin film deposition-epitaxial growth-diffusion-ion implantation.
Lati ṣe iranlọwọ fun ọ lati loye ati ṣe idanimọ awọn semikondokito ati awọn ilana ti o jọmọ, a yoo Titari awọn nkan WeChat ni ọran kọọkan lati ṣafihan ọkọọkan awọn igbesẹ ti o loke ni ọkọọkan.
Ni awọn ti tẹlẹ article, ti o ti mẹnuba wipe ni ibere lati dabobo awọnwaferlati orisirisi awọn impurities, ohun oxide fiimu ti a ṣe - ilana ifoyina. Loni a yoo jiroro lori “ilana fọtoyiya” ti yiyaworan Circuit apẹrẹ semikondokito lori wafer pẹlu fiimu oxide ti a ṣẹda.
Photolithography ilana
1. Kini ilana fọtolithography
Photolithography ni lati ṣe awọn iyika ati awọn agbegbe iṣẹ ti o nilo fun iṣelọpọ ërún.
Imọlẹ ti njade nipasẹ ẹrọ fọtolithography ni a lo lati ṣafihan fiimu tinrin ti a bo pẹlu photoresisist nipasẹ iboju-boju pẹlu apẹrẹ kan. Photoresist yoo yi awọn ohun-ini rẹ pada lẹhin ti o rii ina, ki apẹrẹ lori iboju-boju naa ti daakọ si fiimu tinrin, ki fiimu tinrin naa ni iṣẹ ti aworan itanna Circuit itanna. Eyi ni ipa ti photolithography, iru si yiya awọn aworan pẹlu kamẹra kan. Awọn fọto ti o ya nipasẹ kamẹra ti wa ni titẹ lori fiimu naa, lakoko ti fọtolithography ko ṣe awọn fọto, ṣugbọn awọn aworan iyika ati awọn paati itanna miiran.
Photolithography jẹ imọ-ẹrọ micro-machining deede
Photolithography ti aṣa jẹ ilana ti o nlo ina ultraviolet pẹlu iwọn gigun ti 2000 si 4500 angstroms bi gbigbe alaye aworan, o si nlo photoresist bi agbedemeji (igbasilẹ aworan) alabọde lati ṣaṣeyọri iyipada, gbigbe ati sisẹ awọn aworan, ati nikẹhin gbe aworan naa jade. alaye si ërún (o kun silikoni ërún) tabi dielectric Layer.
O le sọ pe fọtolithography jẹ ipilẹ ti semikondokito ode oni, microelectronics, ati awọn ile-iṣẹ alaye, ati fọtolithography taara pinnu ipele idagbasoke ti awọn imọ-ẹrọ wọnyi.
Ni diẹ sii ju ọdun 60 lati ipilẹṣẹ aṣeyọri ti awọn iyika iṣọpọ ni ọdun 1959, iwọn ila ti awọn aworan rẹ ti dinku nipasẹ awọn aṣẹ titobi mẹrin, ati iṣọpọ Circuit ti ni ilọsiwaju nipasẹ awọn aṣẹ titobi ju mẹfa lọ. Ilọsiwaju iyara ti awọn imọ-ẹrọ wọnyi ni pataki ni idamọ si idagbasoke fọtolithography.
(Awọn ibeere fun imọ-ẹrọ fọtolithography ni ọpọlọpọ awọn ipele ti idagbasoke ti iṣelọpọ iyika iṣọpọ)
2. Awọn ilana ipilẹ ti fọtolithography
Awọn ohun elo Photolithography ni gbogbogbo tọka si awọn olutayo, ti a tun mọ ni photoresists, eyiti o jẹ awọn ohun elo iṣẹ ṣiṣe to ṣe pataki julọ ni fọtolithography. Iru ohun elo yii ni awọn abuda ti ina (pẹlu ina ti o han, ina ultraviolet, tan ina elekitironi, ati bẹbẹ lọ). Lẹhin iṣesi photochemical, solubility rẹ yipada ni pataki.
Lara wọn, solubility ti photoresist rere ni idagbasoke idagbasoke, ati ilana ti o gba jẹ kanna bi iboju-boju; photoresist odi jẹ idakeji, iyẹn ni, solubility dinku tabi paapaa di insoluble lẹhin ti o farahan si olupilẹṣẹ, ati apẹẹrẹ ti o gba jẹ idakeji si iboju-boju. Awọn aaye ohun elo ti awọn oriṣi meji ti photoresists yatọ. Photoresists rere ti wa ni lilo nigbagbogbo, ṣiṣe iṣiro diẹ sii ju 80% ti lapapọ.
Eyi ti o wa loke jẹ aworan atọka ti ilana fọtolithography
(1) Gluing: iyẹn ni, ṣiṣẹda fiimu fọtoresist kan pẹlu sisanra aṣọ, adhesion ti o lagbara ati pe ko si awọn abawọn lori wafer silikoni. Lati mu ifaramọ pọ si laarin fiimu fọtoresist ati wafer silikoni, o jẹ pataki nigbagbogbo lati kọkọ yipada dada ti wafer silikoni pẹlu awọn nkan bii hexamethyldisilazane (HMDS) ati trimethylsilyldiethylamine (TMSDEA). Lẹhinna, fiimu photoresist ti wa ni pese sile nipasẹ iyipo iyipo.
(2) Ṣaju-yan: Lẹhin ti a bo iyipo, fiimu photoresist tun ni iye kan ti epo. Lẹhin ti yan ni iwọn otutu ti o ga julọ, epo le yọ kuro ni diẹ bi o ti ṣee. Lẹhin ti yan tẹlẹ, akoonu ti photoresist ti dinku si nipa 5%.
(3) Ifihan: Iyẹn ni, photoresist ti farahan si ina. Ni akoko yii, photoreaction waye, ati iyatọ solubility laarin apakan ti o tan imọlẹ ati apakan ti ko ni itanna waye.
(4) Idagbasoke & lile: Ọja ti wa ni immersed ninu olupilẹṣẹ. Ni akoko yii, agbegbe ti o han ti photoresist rere ati agbegbe ti kii ṣe ifihan ti photoresist odi yoo tu ninu idagbasoke. Eyi ṣe afihan apẹrẹ onisẹpo mẹta. Lẹhin idagbasoke, chirún nilo ilana itọju iwọn otutu giga lati di fiimu lile, eyiti o jẹ pataki julọ lati mu ilọsiwaju pọ si ti photoresist si sobusitireti.
(5) Etching: Awọn ohun elo labẹ awọn photoresist ti wa ni etched. O pẹlu omi tutu etching ati gaseous gbígbẹ etching. Fun apẹẹrẹ, fun etching tutu ti ohun alumọni, a lo ojutu olomi acidic ti hydrofluoric acid; fun tutu etching ti bàbà, kan to lagbara acid ojutu bi nitric acid ati sulfuric acid ti wa ni lilo, nigba ti gbẹ etching igba nlo pilasima tabi ga-agbara ion beams lati ba awọn dada ti awọn ohun elo ati ki o etch.
(6) Degumming: Nikẹhin, photoresist nilo lati yọkuro lati oju ti lẹnsi naa. Igbese yii ni a npe ni degumming.
Aabo jẹ ọrọ pataki julọ ni gbogbo iṣelọpọ semikondokito. Awọn gaasi fọtolithography ti o lewu akọkọ ati ipalara ninu ilana lithography chirún jẹ bi atẹle:
1. Hydrogen peroxide
Hydrogen peroxide (H2O2) jẹ oxidant ti o lagbara. Olubasọrọ taara le fa awọ ara ati igbona oju ati sisun.
2. Xylene
Xylene jẹ olutaja ati idagbasoke ti a lo ninu lithography odi. O jẹ flammable ati pe o ni iwọn otutu kekere ti 27.3℃ nikan (isunmọ iwọn otutu yara). O jẹ ibẹjadi nigbati ifọkansi ninu afẹfẹ jẹ 1% -7%. Tunmọ olubasọrọ pẹlu xylene le fa ipalara awọ ara. Ooru Xylene dun, iru si õrùn ti ọkọ ofurufu; ifihan si xylene le fa igbona ti oju, imu ati ọfun. Inhalation ti gaasi le fa orififo, dizziness, isonu ti yanilenu ati rirẹ.
3. Hexamethyldisilazane (HMDS)
Hexamethyldisilazane (HMDS) jẹ lilo pupọ julọ bi Layer alakoko lati mu ifaramọ ti photoresist sori dada ọja naa. O jẹ flammable ati pe o ni aaye filasi ti 6.7°C. O jẹ ibẹjadi nigbati ifọkansi ninu afẹfẹ jẹ 0.8% -16%. HMDS fesi lagbara pẹlu omi, oti ati erupẹ acids lati tu amonia.
4. Tetramethylammonium hydroxide
Tetramethylammonium hydroxide (TMAH) jẹ lilo pupọ bi olupilẹṣẹ fun lithography rere. O jẹ majele ati ibajẹ. O le ṣe iku ti o ba gbe mì tabi ni olubasọrọ taara pẹlu awọ ara. Kan si eruku TMAH tabi owusuwusu le fa igbona oju, awọ ara, imu ati ọfun. Ifasimu ti awọn ifọkansi giga ti TMAH yoo ja si iku.
5. Chlorine ati fluorine
Chlorine (Cl2) ati fluorine (F2) mejeeji ni a lo ninu awọn lasers excimer bi ultraviolet ti o jinlẹ ati awọn orisun ina ultraviolet (EUV). Awọn gaasi mejeeji jẹ majele, ti o han alawọ ewe ina, ati ni oorun didan to lagbara. Ifasimu ti awọn ifọkansi giga ti gaasi yii yoo ja si iku. Gaasi fluorine le fesi pẹlu omi lati gbe gaasi hydrogen fluoride jade. Gaasi fluoride hydrogen jẹ acid ti o lagbara ti o binu si awọ ara, oju ati atẹgun atẹgun ati pe o le fa awọn aami aisan bii sisun ati iṣoro mimi. Awọn ifọkansi giga ti fluoride le fa majele si ara eniyan, nfa awọn aami aiṣan bii orififo, eebi, igbuuru, ati coma.
6. Argon
Argon (Ar) jẹ gaasi inert ti kii ṣe ipalara taara si ara eniyan. Labẹ awọn ipo deede, afẹfẹ ti eniyan nmi ni nipa 0.93% argon, ati pe ifọkansi yii ko ni ipa ti o han gbangba lori ara eniyan. Sibẹsibẹ, ni awọn igba miiran, argon le fa ipalara si ara eniyan.
Eyi ni diẹ ninu awọn ipo ti o ṣeeṣe: Ni aaye ti o ni ihamọ, ifọkansi ti argon le pọ si, nitorinaa dinku ifọkansi atẹgun ninu afẹfẹ ati nfa hypoxia. Eyi le fa awọn aami aiṣan bii dizziness, rirẹ, ati kuru mimi. Ni afikun, argon jẹ gaasi inert, ṣugbọn o le gbamu labẹ iwọn otutu giga tabi titẹ giga.
7. Neon
Neon (Ne) jẹ iduroṣinṣin, ti ko ni awọ ati gaasi ti ko ni ipa ninu Gas neon ko ni ipa ninu ilana atẹgun eniyan, nitorina mimi ni ifọkansi giga ti gaasi neon yoo fa hypoxia. Ti o ba wa ni ipo hypoxia fun igba pipẹ, o le ni iriri awọn aami aisan bii orififo, ọgbun, ati eebi. Ni afikun, gaasi neon le fesi pẹlu awọn nkan miiran labẹ iwọn otutu giga tabi titẹ giga lati fa ina tabi bugbamu.
8. Xenon gaasi
Gaasi Xenon (Xe) jẹ iduroṣinṣin, ti ko ni awọ ati gaasi ti ko ni ipa ninu ilana atẹgun eniyan, nitorinaa mimi ni ifọkansi giga ti gaasi xenon yoo fa hypoxia. Ti o ba wa ni ipo hypoxia fun igba pipẹ, o le ni iriri awọn aami aisan bii orififo, ọgbun, ati eebi. Ni afikun, gaasi neon le fesi pẹlu awọn nkan miiran labẹ iwọn otutu giga tabi titẹ giga lati fa ina tabi bugbamu.
9. Krypton gaasi
Gaasi Krypton (Kr) jẹ gaasi iduroṣinṣin, ti ko ni awọ ati olfato ti ko kopa ninu ilana atẹgun eniyan, nitorinaa mimi ni ifọkansi giga ti gaasi krypton yoo fa hypoxia. Ti o ba wa ni ipo hypoxia fun igba pipẹ, o le ni iriri awọn aami aisan bii orififo, ọgbun, ati eebi. Ni afikun, gaasi xenon le fesi pẹlu awọn nkan miiran labẹ iwọn otutu giga tabi titẹ giga lati fa ina tabi bugbamu. Mimi ni agbegbe pẹlu aini atẹgun le fa hypoxia. Ti o ba wa ni ipo hypoxia fun igba pipẹ, o le ni iriri awọn aami aisan bii orififo, ọgbun, ati eebi. Ni afikun, gaasi krypton le fesi pẹlu awọn nkan miiran labẹ iwọn otutu giga tabi titẹ giga lati fa ina tabi bugbamu.
Awọn ojutu wiwa gaasi eewu fun ile-iṣẹ semikondokito
Ile-iṣẹ semikondokito pẹlu iṣelọpọ, iṣelọpọ, ati ilana ti flammable, bugbamu, majele, ati awọn gaasi ipalara. Gẹgẹbi olumulo ti awọn gaasi ni awọn ile-iṣẹ iṣelọpọ semikondokito, gbogbo oṣiṣẹ yẹ ki o loye data aabo ti ọpọlọpọ awọn gaasi eewu ṣaaju lilo, ati pe o yẹ ki o mọ bi o ṣe le koju awọn ilana pajawiri nigbati awọn gaasi wọnyi ba jo.
Ninu iṣelọpọ, iṣelọpọ, ati ibi ipamọ ti ile-iṣẹ semikondokito, lati yago fun isonu ti igbesi aye ati ohun-ini ti o fa nipasẹ jijo ti awọn gaasi eewu wọnyi, o jẹ dandan lati fi awọn ohun elo wiwa gaasi sori ẹrọ lati rii gaasi ibi-afẹde.
Awọn aṣawari gaasi ti di awọn ohun elo ibojuwo ayika to ṣe pataki ni ile-iṣẹ semikondokito oni, ati pe wọn tun jẹ awọn irinṣẹ ibojuwo taara julọ.
Riken Keiki nigbagbogbo san ifojusi si idagbasoke ailewu ti ile-iṣẹ iṣelọpọ semikondokito, pẹlu iṣẹ apinfunni ti ṣiṣẹda agbegbe iṣẹ ailewu fun eniyan, ati pe o ti ya ararẹ si idagbasoke awọn sensosi gaasi ti o dara fun ile-iṣẹ semikondokito, pese awọn solusan ironu fun ọpọlọpọ awọn iṣoro ti o pade nipasẹ awọn olumulo, ati awọn ilọsiwaju awọn iṣẹ ọja nigbagbogbo ati awọn eto iṣapeye.
Akoko ifiweranṣẹ: Oṣu Keje-16-2024