Txiparen fabrikazio prozesuaren azalpen osoa (1/2): Wafer-etik ontzira eta probetara

Produktu erdieroale bakoitzaren fabrikazioak ehunka prozesu behar ditu eta fabrikazio prozesu osoa zortzi pausotan banatzen da:wafer prozesatzea - oxidazio - fotolitografia - evching - Filmaren gordailu mehea - interkonexio - probeste - ontziagailu.

1. urratsa:Wafer prozesatzea

Erdieroale prozesu guztiak harea ale batekin hasten dira! Harea jasotako silizioa ogiak ekoizteko behar den lehengaia da. Ogiak xerra biribilak dira, silizioaz egindako zilindro bakarreko zilindroetatik moztuta (SI) edo Gallium Arsenide (GAAS). Purutasun handiko silizioko materialak ateratzeko, silizea harea, silizio dioxidoaren edukia duten material berezi bat behar da,% 95era arte, eta hori da, gainera, ogiak egiteko lehengai nagusia. Wafer prozesatzea aurreko ogiak egiteko prozesua da.

Irten galdaketa

Lehenik eta behin, harea berotuta egon behar da karbono monoxidoa eta silizioa bertan bereizteko, eta prozesua errepikatzen da purutasun ultra-altua Silicon (EG-Si) lortu arte. Purutasun handiko silizioa likidoan urtzen da eta gero kristal forma sendo bakarrekoa da, "Ingot" izenekoa, hau da, erdieroaleen fabrikazioan lehen urratsa.

Silikonazko Ingots (Silikonaren zutabeak) fabrikazio zehaztasuna oso altua da, nanometro mailara iristen da eta oso erabilitako fabrikazio metodoa Czochralski metodoa da.

Irten ebaketa

Aurreko urratsa amaitu ondoren, beharrezkoa da ingot-en bi muturrak moztu behar direla diamante zerrarekin eta, ondoren, lodiera jakin baten xerra meheetan moztu. Ingot xerraren diametroak obraren tamaina zehazten du. Ogari handiagoak eta meheagoak unitate erabilgarrienetan banatu daitezke, eta horrek ekoizpen kostuak murrizten laguntzen du. Silizioa inguratu ondoren, beharrezkoa da "eremu laua" edo "hortz" markak gehitu xerratan, prozesatzeko norabidea finkatzeko ondorengo pausoetan estandar gisa ezartzea errazteko.

Wafer gainazal leuntzea

Aurreko ebaketa prozesuaren bidez lortutako xerra "Bare Wafers" deitzen dira, hau da, prozesatu gabeko "Wafers gordinak". Wafer biluziaren azalera irregularra da eta zirkuituaren eredua ezin da zuzenean inprimatu. Hori dela eta, beharrezkoa da gainazaleko akatsak kendu arte, betegarri kimikoen bidez.

2. pausoa: oxidazioa

Oxidazio-prozesuaren eginkizuna obtibitatearen gainazalean film babesgarria eratzea da. Garbitasun kimikoetatik babesten du, korronte ihesak zirkuituan sartzea eragozten du, ioi inplantazioan hedatzea ekiditen du eta hutsak grabatzea ekiditen du grabatzean.

Oxidazio prozesuaren lehen urratsa ezpurutasunak eta kutsatzaileak kentzea da. Lau pauso behar ditu materia organikoa, metalezko ezpurutasunak kentzeko eta hondar ura lurruntzeko. Garbitu ondoren, 1800 eta 1200 graduko Celsius tenperatura handiko ingurunean jar daiteke. Oxigenoa oxidoaren geruzaren bidez hedatzen da eta silizioarekin erreakzionatzen du lodiera desberdineko oxido geruza osatzeko, eta oxidazioa amaitu ondoren neurtu daiteke.

Oxidazio lehorraren eta oxidazio hezea oxidazio erreakzioaren oxidatzaile desberdinen arabera, oxidazio termikoko prozesua oxidazio lehorrean eta oxidazio hezeetan banatu daiteke. Lehenengoak oxigeno hutsa erabiltzen du silizio dioxido geruza bat sortzeko, motela, baina oxido geruza mehea eta trinkoa da. Azken horrek oxigeno eta oso disolbagarriak diren ur lurruna behar du, hazkunde tasa bizkorra da, baina nahiko lodi geruza da dentsitate baxua duena.

Oxidatzaileaz gain, silizio dioxidoaren geruzaren lodiera eragiten duten beste aldagai batzuk daude. Lehenik eta behin, ogiaren egiturak, bere gainazaleko akatsak eta barneko dopin-kontzentrazioak oxido geruzaren belaunaldiaren tarifan eragina izango dute. Gainera, zenbat eta handiagoa izan oxidazio ekipoek sortutako presioa eta tenperatura, orduan eta azkarrago sortuko da oxido geruza. Oxidazio prozesuan zehar, beharrezkoa da unitateko xaflaren posizioaren arabera, unitateko xaflaren posizioaren arabera, oxidazio-mailaren aldea murrizteko.

3. pausoa: fotolitografia

Photolitografia zirkuituaren eredua argira bidez "inprimatzea" da. Ulertu dezakegu whiewredoren gainazalean fabrikazio erdieroaleentzako behar den planoaren mapa marraztera. Zenbat eta handiagoa izan zirkuituaren patroiaren finala, orduan eta handiagoa izan da txipa bukatutako integrazioa, fotolitografia teknologia aurreratuen bidez lortu behar dena. Zehazki, fotolitografia hiru pausoetan banatu daiteke: fotoresista, esposizioa eta garapena estaldura.

Geruza

Zirkuitu bat marrazteko lehen urratsa fotoresistaren oxido geruzan estaltzea da. Fotoresistek "argazki papera" bihurtzen dute bere propietate kimikoak aldatuz. Geruza fotoresistaren geruza meheagoa, estaldura uniformeagoa eta inprimatu daitekeen patroia finagoa. Urrats hau "Spin estaldura" metodoaren bidez egin daiteke. Argiaren (ultraviolet) erreaktibitatearen aldaketaren arabera, fotoresistak bi motatan banatu daitezke: positiboak eta negatiboak. Lehenak argiaren esposizioaren ondoren desagertu eta desagertuko da, azaldu gabeko eremuaren patroia utzi ondoren, azken hau argiaren esposizioaren ondoren polimerizatuko da eta agerian dagoen zatia eredua agertuko da.

Esposizio

Filma fotoresistaren ondoren obran estalita dago, zirkuituaren inprimaketa arina esposizioa kontrolatuz osatu daiteke. Prozesu hau "esposizioa" deritzo. Argia gainditu dezakegu esposizio ekipamenduen bidez. Zirkuituaren eredua duen maskararen bidez pasatzen denean, zirkuitua beheko film fotoresistarekin estalitako wafer gainean inprimatu daiteke.

Esposizio prozesuan zehar, inprimatutako eredua finagoa da, zenbat eta osagai gehiago egon daitezkeen txipak ostatu egin dezake eta horrek produkzioaren eraginkortasuna hobetzen eta osagai bakoitzaren kostua murrizten laguntzen du. Eremu honetan, gaur egun arreta handia erakartzen duen teknologia berriak EUV litografia da. LAM Ikerketa Taldeak zinema lehorraren fotoresistaren teknologia berria garatu du, ASML eta IMEC bazkide estrategikoekin. Teknologia honek EBTografia esposizio prozesuaren produktibitatea eta errendimendua asko hobetu dezake ebazpena hobetuz (sintonizazio fineko zirkuituaren zabalera funtsezkoa).

Garapen

Esposizioaren ondorengo urratsa garatzailea obrajean spray egitea da. Helburua da fotoresia ereduaren estalitako eremuan kentzea, inprimatutako zirkuituaren eredua agerian egon dadin. Garapena amaitu ondoren, neurketa ekipamendu eta mikroskopio optikoen bidez egiaztatu behar da zirkuituaren diagramaren kalitatea ziurtatzeko.

4. urratsa: grabaketa

Zirkuituaren diagramaren fotolitografiaren ondoren obran, grabaketa prozesua gehiegizko oxido film bat kentzeko erabiltzen da eta erdieroalearen zirkuituaren diagrama soilik uzten da. Horretarako, likidoa, gasa edo plasma hautatutako gehiegizko zatiak kentzeko erabiltzen da. Erabilitako substantzien arabera bi metodo nagusi daude, erabilitako substantzien arabera: bustita dagoen grabaketa kimikoki erreakzionatzeko, oxidoaren filma kentzeko eta gasa edo plasma erabiliz.

Garbiketa hezea

Oxido filmak kentzeko irtenbide kimikoak erabiliz, kostu baxuko abiadura eta produktibitate handiko abantailak ditu. Hala ere, bustitako grabaketa isotropikoa da, hau da, bere abiadura berdina da edozein norabidetan. Horrek maskara (edo film sentikorra) grabatutako oxido filmarekin guztiz lerrokatzea eragiten du, beraz zaila da zirkuitu oso ondo prozesatzea.

Garbiketa lehorra

Grabaketa lehorra hiru mota desberdinetan banatu daiteke. Lehena grabaketa kimikoa da, grabaketa gasak (batez ere hidrogeno fluoruroa) erabiltzen duena. Garbiketa bustia bezala, metodo hau isotropikoa da eta horrek ez du egokia ez dela etiketa finetarako.

Bigarren metodoa sputtering fisikoa da, eta horrek ioiak erabiltzen ditu plasman, gehiegizko oxido geruza kentzeko. Etching metodo anisotropiko gisa, grabaketa grabatzeak grabazio tasa desberdinak ditu norabide horizontal eta bertikaletan, beraz, bere finkapena grabaketa kimikoa baino hobea da. Hala ere, metodo honen desabantaila da grabaketa abiadura motela dela, ioi talka eragindako erreakzio fisikoan oinarritzen baita.

Azken hirugarren metodoa ioi erreaktiboa (RIE) da. Rie-k lehenengo bi metodoak uztartzen ditu, hau da, ionizazioaren grabaketa fisikoa egiteko plasma erabiltzen da, grabazio kimikoa plasma aktibatu ondoren sortutako erradikal askeen laguntzarekin egiten da. Lehenengo bi metodoak gainditzen dituzten grabazio-abiaduraz gain, RIEk ioien ezaugarri anisotropikoak erabil ditzake zehaztasun handiko patroia grabatzeko.

Gaur egun, grabaketa lehorra oso erabilia izan da zirkuitu erdieroale finen errendimendua hobetzeko. Garbiketa osorako uniformetasuna mantentzea eta grabaketa abiadura handitzea funtsezkoa da eta gaur egungo grabaketa lehor ekipo aurreratuenak errendimendu handiagoa duten logika eta memoria txip aurreratuenak ekoizten laguntzen du.

Vetek erdieroalea Txinako fabrikatzaile profesionala daTantalum karburo estaldura, Silizio karburo estaldura, Grafito berezia, Silizio karburo zeramikaetaBeste erdieroalearen zeramika. Vetek erdieroaleek konpromisoa hartu dute SIC Wafer produktuetarako irtenbide aurreratuak eskaintzeko.

Aurreko produktuak interesatzen bazaizu, jar zaitez gurekin zuzenean harremanetan jartzeko.  

MOB: + 86-180 6922 0752

Whatsapp: +86 180 6922 0752

Posta elektronikoa: anny@veteksemi.com