Çip istehsal prosesinin tam izahı (1/2): gofretdən qablaşdırma və sınaqdan keçirin

Hər yarımkeçirici məhsulun istehsalı yüzlərlə proses tələb edir və bütün istehsal prosesi səkkiz addıma bölünür:vaffer - oksidləşmə - fotoliitoqrafiya - titrəyiş - nazik film çöküntüsü - qarşılıqlı əlaqə - test - qablaşdırma.

Addım 1:Vaffer

Bütün yarımkeçirici proseslər bir taxıl qum ilə başlayır! Çünki qumda olan silikon, boşalma üçün lazım olan xammaldır. Wafters silikon (SI) və ya Gallium Arsenide (GAAS) hazırlanan vahid kristal silindrlərindən yuvarlaq dilimlərdir. Yüksək təmiz silikon materialları çıxarmaq üçün, silikon qazı, silikon dioksid tərkibi 95% -ə qədər olan xüsusi bir material, bu da boşalma üçün əsas xammal olan xüsusi bir material lazımdır. Wafter emalı yuxarıdakı boşluqların edilməsi prosesidir.

Külçə

Birincisi, onda karbonmonoksit və silikonu ayırmaq üçün qumun qızdırılması lazımdır və bu proses ultra yüksək saflıq elektron dərəcəli silikon (məsələn,) əldə olunana qədər proses təkrarlanır. Yüksək saflıq silikon maye içərisində əriyir və sonra yarımkeçirici istehsalda ilk addım olan bir "ingot" adlanan bir kristal bərk formaya qatılaşır.

Silikon külçələrinin (silikon sütunlarının) istehsal dəqiqliyi çox yüksəkdir, nanometr səviyyəsinə çatır və geniş istifadə olunan istehsal üsulu czochralski metodudur.

Külçə

Əvvəlki addım tamamlandıqdan sonra, bir almaz görmə ilə ingotun iki ucunu kəsmək və sonra müəyyən bir qalınlığın incə dilimlərinə kəsmək lazımdır. Ugot diliminin diametri gofretin ölçüsünü müəyyənləşdirir. Daha böyük və incə gofrets istehsal xərclərini azaltmağa kömək edən daha çox istifadə edilə bilən vahidlərə bölünə bilər. Silicon Ingot-ı kəsdikdən sonra, işləmə istiqamətini sonrakı addımlarda standart olaraq təyin etmək üçün dilimlərdə "düz sahə" və ya "dişli" işarələri əlavə etmək lazımdır.

Vaffer səthi cilalama

Yuxarıdakı kəsmə prosesi ilə əldə edilən dilimlər "çılpaq gofer" adlanır, yəni işlənməmiş "xam gofer" adlanır. Çılpaq gofretin səthi qeyri-bərabərdir və dövrə naxışı birbaşa üzərinə çap edilə bilməz. Buna görə, yerüstü qüsurları üyüdülmə və kimyəvi ayırma prosesləri vasitəsilə ilk olaraq çıxarmaq, sonra hamar bir səth yaratmaq üçün cilalamaq və təmiz bir səthlə bitmiş bir boşalma ilə qalıq çirkləndiriciləri silmək lazımdır.

Addım 2: Oksidləşmə

Oksidləşmə prosesinin rolu gofretin səthində qoruyucu bir film meydana gətirməkdir. Kafonun kimyəvi çirklərdən qoruyur, sızma cərəyanının dövrəyə girməsinin qarşısını alır, ion implantasiyası zamanı yayılmasının qarşısını alır və interching zamanı boşaltmağın qarşısını alır.

Oksidləşmə prosesinin ilk addımı çirkləri və çirkləndiriciləri çıxarmaqdır. Üzvi maddələri, metal çirkləri silmək və qalıq suyun buxarlanmasının dörd addımı tələb olunur. Təmizləndikdən sonra, vafli yüksək temperaturlu bir mühitdə 800-1200 dərəcə olan Selsi və silikon dioksid (yəni oksidi "oksid") təbəqəsi oksigen və ya buxar axınının axması ilə meydana gəlir. Oksigen oksid təbəqəsi ilə yayılır və silikonla müxtəlif qalınlığın oksid təbəqəsi meydana gətirir və oksidləşmə bitdikdən sonra qalınlığı ölçülə bilər.

Quru oksidləşmə və nəm oksidləşmə, oksidləşmə reaksiyasında fərqli oksidantlardan asılı olaraq istilik oksidləşmə prosesi quru oksidləşmə və nəm oksidləşməyə bölmək olar. Keçmiş silikon dioksid təbəqəsi istehsal etmək üçün təmiz oksigen istifadə edir, lakin oksid təbəqəsi incə və sıxdır. Sonuncu, həm oksigen, həm də yüksək həll olunan su buxarını, həm də sürətli bir böyümə sürəti ilə xarakterizə olunan nisbətən qalın qoruyucu təbəqə tələb edir.

Oksidondan əlavə, silikon dioksid qatının qalınlığına təsir edən digər dəyişənlər də var. Birincisi, gofret quruluşu, onun səth qüsurları və daxili dopinq konsentrasiyası oksid qatının dərəcəsinə təsir edəcəkdir. Bundan əlavə, oksidləşmə avadanlığı tərəfindən yaradılan təzyiq və temperatur nə qədər yüksək olsa, oksid təbəqəsi yaranacaq. Oksidləşmə prosesi zamanı vahidi qorumaq və oksidləşmə dərəcəsində fərqi azaltmaq üçün vahiddəki vaflonun mövqeyinə görə bir dummy vərəqdən istifadə etmək də lazımdır.

Addım 3: Photolitoqrafiya

Photolitoqrafiya, dövrə naxışını işığın üzərindən gofretə "çap etmək" üçündür. Bunu gofretin səthində yarımkeçirici istehsal üçün tələb olunan təyyarə xəritəsini çəkmək kimi başa düşə bilərik. Dövr naxışının incəliyi nə qədər yüksəkdirsə, qabaqcıl fotoliitoqrafiya texnologiyası vasitəsilə əldə edilməli olan bitmiş çipin inteqrasiyası nə qədər yüksəkdir. Xüsusilə, fotoliitoqrafiya üç addımdan ayrıla bilər: örtük fotorezist, məruz qalma və inkişaf.

Örtük

Bir gofretdə bir dövrə çəkməyin ilk addımı, photoresisti oksid qatında örtməkdir. Photoresist, kimya xüsusiyyətlərini dəyişdirərək vafleri bir "foto kağız" edir. Daha incə bir təbəqənin səthindəki fotorezist təbəqəsi, daha vahid örtük və çap edilə bilən naxışdan daha incədir. Bu addım "Spin örtük" üsulu ilə edilə bilər. İşıq (ultrabənövşəyi) reaktivliyin fərqinə görə, fotorezistlər iki növə bölünə bilər: müsbət və mənfi. Keçmiş işığa məruz qaldıqdan sonra parçalanacaq və yox olacaq, açıqlanmamış ərazi nümunəsini tərk edərək, sonuncu işığa məruz qaldıqdan sonra polimerləşəcək və məruz qalan hissə nümunəsi meydana çıxacaq.

Məruz qalma

Photoresist filmin gofrerdə örtüldükdən sonra, dövrəsi çapı işığını idarə etməklə tamamlana bilər. Bu proses "məruz qalma" adlanır. Ekspozisiya avadanlıqları vasitəsilə şamil şəkildə işıq ötürə bilərik. İşıq, dövrə nümunəsini ehtiva edən maskadan keçəndə dövrə aşağıdakı fotorezist filmi ilə örtülmüş vaflada çap edilə bilər.

Ekspozisiya prosesi zamanı çap olunmuş nümunə, son çipi daha çox komponentləri yerləşdirə bilər ki, bu da istehsal səmərəliliyini artırmağa və hər bir komponentin dəyərini azaltmağa kömək edir. Bu sahədə hazırda çox diqqət çəkən yeni texnologiya euv litioqrafiyadır. Lam Tədqiqat Qrupu birgə strateji tərəfdaşlar və IMEC ilə yeni bir quru film fotorezist texnologiyasını birgə inkişaf etdirmişdir. Bu texnologiya, qətnaməni yaxşılaşdırmaqla EUV Litoqrafiya məruz qalma prosesinin məhsuldarlığını və məhsuldarlığını və məhsuldarlığını yaxşılaşdıra bilər (incə tənzimləmə dövrə eni).

İnkişaf

Ekspozisiyadan sonra addım, geliştiriciyə geliştiriciyə sprey etməkdir, məqsədi, çap dövrünün açılmamış ərazisindəki fotorezisti çıxarmaqdır ki, çap dövrə nümunəsi aşkar edilə bilər. İnkişaf başa çatdıqdan sonra, dövrə diaqramının keyfiyyətini təmin etmək üçün müxtəlif ölçmə avadanlığı və optik mikroskoplar tərəfindən yoxlanılması lazımdır.

Addım 4: Etching

Dövrə diaqramının fotoliitoqrafiyasının daşınması başa çatdıqdan sonra, artıq oksid filmini çıxarmaq və yalnız yarımkeçirici dövrə diaqramını tərk etmək üçün istifadə olunur. Bunu etmək üçün, seçilmiş artıq hissələri çıxarmaq üçün maye, qaz və ya plazma istifadə olunur. İstifadə olunan maddələrdən asılı olaraq ayırmanın iki əsas metodu var: kimyəvi bir kimyəvi həlldən istifadə edərək nəmli bir kimyəvi həlldən istifadə edərək, oksid filmini çıxarmağa və qaz və ya plazma istifadə edərək quru tirzama.

Yaşlıq

Oksid filmlərini çıxarmaq üçün kimyəvi həllərdən istifadə edərək nəmli incə, aşağı qiymət, sürətli istifadə sürətinin və yüksək məhsuldarlığın üstünlüklərinə malikdir. Bununla birlikdə, yaş həddən artıq izotropikdir, yəni sürəti hər hansı bir istiqamətdə eynidir. Bu, maska ​​(və ya həssas bir film) tamamilə aşınmış oksid filmi ilə tamamilə uyğunlaşmamasına səbəb olur, buna görə çox incə dövrə diaqramlarını emal etmək çətindir.

Quru titrəmə

Quru etching üç fərqli növə bölünə bilər. Birincisi, istifadə olunan qazlardan (əsasən hidrogen flüorid) istifadə edən kimyəvi ayırma. Nəm etching kimi, bu üsul izotropikdir, bu da incə etching üçün uyğun deyil deməkdir.

İkinci üsul, plazmadakı ionları təsir etmək və artıq oksid qatını çıxarmaq üçün ionlardan istifadə edən fiziki tüklərdir. AniSotropik bir intü metodu olaraq, tırpızanma üfüqi və şaquli istiqamətlərdə fərqli ayırma nisbətlərinə malikdir, buna görə də onun incəliyi kimyəvi titreyidən daha yaxşıdır. Bununla birlikdə, bu metodun dezavantajı, indiyə qədər ion toqquşması nəticəsində yaranan fiziki reaksiya ilə güvəndiyi üçün oyun sürəti yavaş olmasıdır.

Son üçüncü üsul reaktiv ion etching (rie). Rie, ilk iki üsulu birləşdirir, yəni ionlaşma fiziki ayırma üçün plazma istifadə edərkən, kimyəvi titemə plazma aktivləşməsindən sonra yaradılan sərbəst radikalların köməyi ilə həyata keçirilir. İlk iki üsuldan çox olan etching sürətinə əlavə olaraq, Rie, yüksək dəqiqlikli naxışlı makiyaj etmək üçün ionların anisotropik xüsusiyyətlərindən istifadə edə bilər.

Bu gün quru titrəmə, incə yarımkeçirici dövrələrin məhsuldarlığını yaxşılaşdırmaq üçün geniş istifadə edilmişdir. Tamamilə vaktı ayırma vahidliyini qorumaq və artan oyun sürəti kritikdir və bugünkü ən inkişaf etmiş quru tire avadanlıqları daha yüksək performanslı ən inkişaf etmiş bir məntiq və yaddaş fişlərinin istehsalını dəstəkləyir.

Vetek yarımkeçiricisi peşəkar Çin istehsalçısıdırTantalum karbid örtüyü, Silikon karbid örtüyü, Xüsusi qrafit, Silikon karbid keramikavəDigər yarımkeçirici keramika. Vetek yarımkeçiricisi yarımkeçirici sənayesi üçün müxtəlif SIC vafli məhsulları üçün qabaqcıl həllər təqdim etməyə çalışır.

Yuxarıdakı məhsullarla maraqlanırsınızsa, zəhmət olmasa birbaşa bizimlə əlaqə saxlamaqdan çekinmeyin.  

Mob: + 86-180 6922 0752

WhatsApp: +86 180 6922 0752

Email: anny@veteksemi.com