რა არის 6 ძირითადი ნაბიჯი ჩიპების წარმოებაში?

2020 წელს მსოფლიოში წარმოიქმნა ტრილიონზე მეტი ჩიპი, რაც უდრის 130 ჩიპს, რომელსაც ფლობს და იყენებს პლანეტაზე თითოეული ადამიანი.მიუხედავად ამისა, ბოლოდროინდელი ჩიპების დეფიციტი აგრძელებს იმის ჩვენებას, რომ ამ რიცხვმა ჯერ არ მიაღწია ზედა ზღვარს.

მიუხედავად იმისა, რომ ჩიპების წარმოება უკვე შესაძლებელია ამხელა მასშტაბით, მათი წარმოება ადვილი საქმე არ არის.ჩიპების წარმოების პროცესი კომპლექსურია და დღეს ჩვენ განვიხილავთ ექვს ყველაზე კრიტიკულ საფეხურს: დეპონირება, ფოტორეზისტენტული საფარი, ლითოგრაფია, ფორმირება, იონების იმპლანტაცია და შეფუთვა.

დეპონირება

დეპონირების საფეხური იწყება ვაფლით, რომელიც იჭრება 99,99% სუფთა სილიკონის ცილინდრიდან (ასევე უწოდებენ „სილიკონის ღეროს“) და პრიალდება უკიდურესად გლუვ დასრულებამდე, შემდეგ კი დეპონირდება გამტარის, იზოლატორის ან ნახევარგამტარული მასალის თხელი ფილმი. ვაფლზე, სტრუქტურული მოთხოვნებიდან გამომდინარე, რათა მასზე დაიბეჭდოს პირველი ფენა.ამ მნიშვნელოვან ნაბიჯს ხშირად უწოდებენ "დეპონირებას".

რაც უფრო და უფრო პატარა ხდება ჩიპები, ვაფლებზე შაბლონების ბეჭდვა უფრო რთული ხდება.მიღწევები დეპონირებაში, გრავირებასა და ლითოგრაფიაში არის გასაღები, რომ ჩიპები კიდევ უფრო პატარა გახდეს და, შესაბამისად, მურის კანონის გაგრძელება.ეს მოიცავს ინოვაციურ ტექნიკას, რომელიც იყენებს ახალ მასალებს დეპონირების პროცესის უფრო ზუსტი გასაკეთებლად.

ფოტორეზისტული საფარი

შემდეგ ვაფლები დაფარულია ფოტომგრძნობიარე მასალით, რომელსაც ეწოდება "ფოტორეზისტი" (ასევე უწოდებენ "ფოტორეზისტულ").არსებობს ორი სახის ფოტორეზისტები - "პოზიტიური ფოტორეზისტები" და "უარყოფითი ფოტორეზისტები".

მთავარი განსხვავება დადებით და უარყოფით ფოტორეზისტებს შორის არის მასალის ქიმიური სტრუქტურა და ფოტორეზისტის რეაქცია სინათლეზე.პოზიტიური ფოტორეზისტების შემთხვევაში, ულტრაიისფერი სხივების ზემოქმედების ქვეშ მყოფი უბანი იცვლის სტრუქტურას და ხდება უფრო ხსნადი, რითაც ამზადებს მას გრავირებისთვის და დეპონირებისთვის.მეორეს მხრივ, ნეგატიური ფოტორეზისტები პოლიმერიზდებიან სინათლის ზემოქმედების ზონებში, რაც ართულებს მათ დაშლას.პოზიტიური ფოტორეზისტები ყველაზე მეტად გამოიყენება ნახევარგამტარების წარმოებაში, რადგან მათ შეუძლიათ მიაღწიონ უფრო მაღალ გარჩევადობას, რაც მათ უკეთეს არჩევანს აქცევს ლითოგრაფიის ეტაპზე.ახლა მთელ მსოფლიოში არსებობს მრავალი კომპანია, რომლებიც აწარმოებენ ფოტორეზისტებს ნახევარგამტარების წარმოებისთვის.

ფოტოლითოგრაფია

ფოტოლითოგრაფიას გადამწყვეტი მნიშვნელობა აქვს ჩიპის წარმოების პროცესში, რადგან ის განსაზღვრავს რამდენად მცირე შეიძლება იყოს ტრანზისტორები ჩიპზე.ამ ეტაპზე ვაფლები იდება ფოტოლითოგრაფიულ აპარატში და ექვემდებარება ღრმა ულტრაიისფერ შუქს.ბევრჯერ ისინი ათასჯერ უფრო მცირეა ვიდრე ქვიშის მარცვალი.

სინათლე პროეცირდება ვაფლზე „ნიღბის ფირფიტის“ მეშვეობით და ლითოგრაფიული ოპტიკა (DUV სისტემის ობიექტივი) იკუმშება და ფოკუსირებს შემუშავებული მიკროსქემის ნიღბის ფირფიტაზე ვაფლის ფოტორეზისტენტზე.როგორც ადრე იყო აღწერილი, როდესაც შუქი ხვდება ფოტორეზისტენტს, ხდება ქიმიური ცვლილება, რომელიც ნიღბის ფირფიტაზე ანაბეჭდს ფოტორეზისტულ საფარზე.

გამოვლენილი ნიმუშის ზუსტად სწორად დადგენა რთული ამოცანაა, ნაწილაკების ჩარევით, გარდატეხით და სხვა ფიზიკური ან ქიმიური დეფექტებით, რაც შესაძლებელია ამ პროცესში.ამიტომ ზოგჯერ გვჭირდება საბოლოო ექსპოზიციის ნიმუშის ოპტიმიზაცია ნიღაბზე ნიმუშის სპეციალურად შესწორებით, რათა დაბეჭდილი ნიმუში გამოიყურებოდეს ისე, როგორც ჩვენ გვინდა.ჩვენი სისტემა იყენებს "გამოთვლით ლითოგრაფიას" ალგორითმული მოდელების შერწყმა ლითოგრაფიის აპარატის მონაცემებთან და სატესტო ვაფლებთან, რათა შეიქმნას ნიღბის დიზაინი, რომელიც სრულიად განსხვავდება ექსპოზიციის საბოლოო ნიმუშისგან, მაგრამ ეს არის ის, რისი მიღწევაც გვინდა, რადგან ეს არის ერთადერთი გზა. სასურველი ექსპოზიციის ნიმუში.

გრავირება

შემდეგი ნაბიჯი არის დეგრადირებული ფოტორეზისტის ამოღება სასურველი ნიმუშის გამოსავლენად.„ეჩის“ პროცესის დროს ვაფლი ცხვება და ვითარდება, ხოლო ფოტორეზისტის ნაწილი ირეცხება ღია არხის 3D ნიმუშის გამოსავლენად.გრავირების პროცესი ზუსტად და თანმიმდევრულად უნდა ქმნიდეს გამტარ მახასიათებლებს ჩიპის სტრუქტურის მთლიანობისა და სტაბილურობის შელახვის გარეშე.მოწინავე ჭურვის ტექნიკა საშუალებას აძლევს ჩიპების მწარმოებლებს გამოიყენონ ორმაგი, ოთხმაგი და სპაზერზე დაფუძნებული შაბლონები თანამედროვე ჩიპების დიზაინის მცირე ზომების შესაქმნელად.

ფოტორეზისტების მსგავსად, გრავირება იყოფა "მშრალ" და "სველ" ტიპებად.მშრალი გრავირება იყენებს გაზს ვაფლზე დაუცველი ნიმუშის დასადგენად.სველი ატრაქცია ვაფლის გასაწმენდად ქიმიურ მეთოდებს იყენებს.

ჩიპს აქვს ათობით ფენა, ასე რომ, ოხრაცია უნდა იყოს ყურადღებით კონტროლირებადი, რათა თავიდან იქნას აცილებული მრავალშრიანი ჩიპის სტრუქტურის ქვედა ფენების დაზიანება.თუ ჭურვის მიზანია სტრუქტურაში ღრუს შექმნა, აუცილებელია უზრუნველყოს, რომ ღრუს სიღრმე ზუსტად არის სწორი.ზოგიერთი ჩიპის დიზაინი 175-მდე ფენით, როგორიცაა 3D NAND, ხდის ოქროვის ნაბიჯს განსაკუთრებით მნიშვნელოვან და რთულს.

იონის ინექცია

მას შემდეგ, რაც ნიმუში ამოიჭრება ვაფლზე, ვაფლი იბომბება დადებითი ან უარყოფითი იონებით, რათა შეცვალოს ნიმუშის ნაწილის გამტარ თვისებები.როგორც ვაფლის მასალა, ნედლეული სილიციუმი არ არის სრულყოფილი იზოლატორი და არც სრულყოფილი გამტარი.სილიკონის გამტარობის თვისებები სადღაც შუაშია.

დამუხტული იონების სილიკონის კრისტალში გადაყვანა ისე, რომ ელექტროენერგიის ნაკადი კონტროლდებოდეს ელექტრონული გადამრთველების შესაქმნელად, რომლებიც ჩიპის, ტრანზისტორების ძირითადი სამშენებლო ბლოკია, ეწოდება "იონიზაცია", ასევე ცნობილია როგორც "იონის იმპლანტაცია".ფენის იონიზაციის შემდეგ, დარჩენილი ფოტორეზისტი, რომელიც გამოიყენება გაუფერულებული უბნის დასაცავად, ამოღებულია.

შეფუთვა

ვაფლზე ჩიპის შესაქმნელად ათასობით ნაბიჯია საჭირო და დიზაინიდან წარმოებამდე გადასვლას სამ თვეზე მეტი სჭირდება.ვაფლიდან ჩიპის მოსაშორებლად, მას აჭრიან ცალკეულ ჩიპებად ბრილიანტის ხერხის გამოყენებით.ეს ჩიპები, სახელწოდებით "შიშველი ჩიპი", იყოფა 12 დიუმიანი ვაფლისგან, ყველაზე გავრცელებული ზომა, რომელიც გამოიყენება ნახევარგამტარების წარმოებაში, და რადგან ჩიპების ზომა განსხვავდება, ზოგიერთი ვაფლი შეიძლება შეიცავდეს ათასობით ჩიპს, ზოგი კი მხოლოდ რამდენიმეს. ათეული.

ეს შიშველი ვაფლები შემდეგ მოთავსებულია "სუბსტრატზე" - სუბსტრატს, რომელიც იყენებს ლითონის ფოლგას შემავალი და გამომავალი სიგნალების გადასატანად შიშველი ვაფლიდან სისტემის დანარჩენ ნაწილში.შემდეგ იგი დაფარულია „სითბოს ჩაძირვით“, პატარა, ბრტყელი ლითონის დამცავი კონტეინერით, რომელიც შეიცავს გამაგრილებელ სითხეს, რათა უზრუნველყოს ჩიპის სიგრილე მუშაობის დროს.

სრული ავტომატური 1

კომპანიის პროფილი

Zhejiang NeoDen Technology Co., Ltd. 2010 წლიდან აწარმოებს და ექსპორტს ახორციელებს სხვადასხვა მცირე ზომის არჩევისა და განლაგების მანქანებს. ჩვენი საკუთარი მდიდარი გამოცდილი R&D, კარგად გაწვრთნილი პროდუქციის გამოყენებით, NeoDen იძენს დიდ რეპუტაციას მსოფლიო მომხმარებლებისგან.

გლობალური ყოფნით 130-ზე მეტ ქვეყანაში, NeoDen-ის შესანიშნავი შესრულება, მაღალი სიზუსტე და საიმედოობაPNP მანქანებიგახადეთ ისინი სრულყოფილად R&D, პროფესიული პროტოტიპებისა და მცირე და საშუალო პარტიული წარმოებისთვის.ჩვენ გთავაზობთ ერთი გაჩერების SMT აღჭურვილობის პროფესიონალურ გადაწყვეტას.

დამატება: No.18, Tianzihu Avenue, Tianzihu Town, Anji County, Huzhou City, Zhejiang Province, ჩინეთი

ტელეფონი: 86-571-26266266


გამოქვეყნების დრო: აპრ-24-2022

გამოგვიგზავნეთ თქვენი შეტყობინება: