சிப் உற்பத்தி செயல்முறையின் முழுமையான விளக்கம் (1/2): வேஃபர் முதல் பேக்கேஜிங் மற்றும் சோதனை வரை

ஒவ்வொரு குறைக்கடத்தி உற்பத்தியின் உற்பத்திக்கும் நூற்றுக்கணக்கான செயல்முறைகள் தேவைப்படுகின்றன, மேலும் முழு உற்பத்தி செயல்முறையும் எட்டு படிகளாக பிரிக்கப்பட்டுள்ளது:செதில் செயலாக்கம் - ஆக்சிஜனேற்றம் - போட்டோலித்தோகிராபி - பொறித்தல் - மெல்லிய படல படிவு - ஒன்றோடொன்று இணைப்பு - சோதனை - பேக்கேஜிங்.

படி 1:செதில் செயலாக்கம்

அனைத்து குறைக்கடத்தி செயல்முறைகளும் மணல் தானியத்துடன் தொடங்குகின்றன! ஏனெனில் மணலில் உள்ள சிலிக்கான் செதில்களை உற்பத்தி செய்ய தேவையான மூலப்பொருள். செதில்கள் என்பது சிலிக்கான் (Si) அல்லது காலியம் ஆர்சனைடு (GaAs) ஆகியவற்றால் செய்யப்பட்ட ஒற்றை படிக உருளைகளிலிருந்து வெட்டப்பட்ட வட்டத் துண்டுகளாகும். உயர்-தூய்மை சிலிக்கான் பொருட்களை பிரித்தெடுக்க, சிலிக்கா மணல், 95% வரை சிலிக்கான் டை ஆக்சைடு உள்ளடக்கம் கொண்ட ஒரு சிறப்புப் பொருள் தேவைப்படுகிறது, இது செதில்களை தயாரிப்பதற்கான முக்கிய மூலப்பொருளாகும். வேஃபர் செயலாக்கம் என்பது மேலே உள்ள செதில்களை உருவாக்கும் செயல்முறையாகும்.

இங்காட் காஸ்டிங்

முதலில், மணல் அதிலுள்ள கார்பன் மோனாக்சைடு மற்றும் சிலிக்கான் ஆகியவற்றைப் பிரிப்பதற்கு சூடாக்கப்பட வேண்டும், மேலும் அதி-உயர் தூய்மையான எலக்ட்ரானிக் கிரேடு சிலிக்கான் (EG-Si) கிடைக்கும் வரை செயல்முறை மீண்டும் மீண்டும் செய்யப்படுகிறது. உயர்-தூய்மை சிலிக்கான் திரவமாக உருகி, பின்னர் "இங்காட்" எனப்படும் ஒற்றை படிக திட வடிவமாக திடப்படுத்துகிறது, இது குறைக்கடத்தி உற்பத்தியின் முதல் படியாகும்.

சிலிக்கான் இங்காட்களின் (சிலிக்கான் தூண்கள்) உற்பத்தித் துல்லியம் மிக அதிகமாக உள்ளது, நானோமீட்டர் அளவை எட்டுகிறது, மேலும் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படும் உற்பத்தி முறையானது சோக்ரால்ஸ்கி முறை ஆகும்.

இங்காட் கட்டிங்

முந்தைய படி முடிந்ததும், இங்காட்டின் இரண்டு முனைகளையும் ஒரு வைர மரத்தால் வெட்டி, பின்னர் ஒரு குறிப்பிட்ட தடிமன் கொண்ட மெல்லிய துண்டுகளாக வெட்டுவது அவசியம். இங்காட் ஸ்லைஸின் விட்டம் செதில்களின் அளவை தீர்மானிக்கிறது. பெரிய மற்றும் மெல்லிய செதில்களை மிகவும் பயன்படுத்தக்கூடிய அலகுகளாகப் பிரிக்கலாம், இது உற்பத்தி செலவைக் குறைக்க உதவுகிறது. சிலிக்கான் இங்காட்டை வெட்டிய பிறகு, அடுத்தடுத்த படிகளில் செயலாக்க திசையை ஒரு தரநிலையாக அமைப்பதற்கு வசதியாக, துண்டுகளில் "பிளாட் ஏரியா" அல்லது "டென்ட்" மதிப்பெண்களைச் சேர்க்க வேண்டியது அவசியம்.

செதில் மேற்பரப்பு மெருகூட்டல்

மேற்கூறிய வெட்டும் செயல்முறையின் மூலம் பெறப்பட்ட துண்டுகள் "வெற்று செதில்கள்" என்று அழைக்கப்படுகின்றன, அதாவது பதப்படுத்தப்படாத "மூல செதில்கள்". வெற்று செதில்களின் மேற்பரப்பு சீரற்றது மற்றும் சுற்று வடிவத்தை நேரடியாக அச்சிட முடியாது. எனவே, முதலில் அரைத்தல் மற்றும் இரசாயன பொறித்தல் செயல்முறைகள் மூலம் மேற்பரப்பு குறைபாடுகளை அகற்றுவது அவசியம், பின்னர் ஒரு மென்மையான மேற்பரப்பை உருவாக்குவதற்கு மெருகூட்டவும், பின்னர் சுத்தமான மேற்பரப்புடன் முடிக்கப்பட்ட செதில்களைப் பெறுவதற்கு சுத்தம் செய்வதன் மூலம் எஞ்சிய அசுத்தங்களை அகற்றவும்.

படி 2: ஆக்சிஜனேற்றம்

ஆக்சிஜனேற்ற செயல்முறையின் பங்கு செதில்களின் மேற்பரப்பில் ஒரு பாதுகாப்பு படத்தை உருவாக்குவதாகும். இது இரசாயன அசுத்தங்களிலிருந்து செதில்களைப் பாதுகாக்கிறது, கசிவு மின்னோட்டத்தை சுற்றுக்குள் நுழைவதைத் தடுக்கிறது, அயன் பொருத்துதலின் போது பரவலைத் தடுக்கிறது மற்றும் செதில்களின் போது செதில் நழுவுவதைத் தடுக்கிறது.

ஆக்ஸிஜனேற்ற செயல்முறையின் முதல் படி அசுத்தங்கள் மற்றும் அசுத்தங்களை அகற்றுவதாகும். கரிமப் பொருட்கள், உலோக அசுத்தங்கள் மற்றும் எஞ்சிய நீரை ஆவியாக்க நான்கு படிகள் தேவை. சுத்தம் செய்த பிறகு, செதில் 800 முதல் 1200 டிகிரி செல்சியஸ் வெப்பநிலையில் வைக்கப்படலாம், மேலும் செதில்களின் மேற்பரப்பில் ஆக்ஸிஜன் அல்லது நீராவியின் ஓட்டத்தால் சிலிக்கான் டை ஆக்சைடு (அதாவது "ஆக்சைடு") அடுக்கு உருவாகிறது. ஆக்ஸிஜன் ஆக்சைடு அடுக்கு வழியாக பரவுகிறது மற்றும் சிலிக்கானுடன் வினைபுரிந்து மாறுபட்ட தடிமன் கொண்ட ஆக்சைடு அடுக்கை உருவாக்குகிறது, மேலும் ஆக்சிஜனேற்றம் முடிந்த பிறகு அதன் தடிமன் அளவிட முடியும்.

உலர் ஆக்சிஜனேற்றம் மற்றும் ஈரமான ஆக்சிஜனேற்றம் ஆக்சிஜனேற்ற எதிர்வினையின் வெவ்வேறு ஆக்ஸிஜனேற்றங்களைப் பொறுத்து, வெப்ப ஆக்சிஜனேற்ற செயல்முறையை உலர் ஆக்சிஜனேற்றம் மற்றும் ஈரமான ஆக்சிஜனேற்றம் என பிரிக்கலாம். முந்தையது தூய ஆக்ஸிஜனைப் பயன்படுத்தி சிலிக்கான் டை ஆக்சைடு அடுக்கை உருவாக்குகிறது, இது மெதுவாக இருக்கும் ஆனால் ஆக்சைடு அடுக்கு மெல்லியதாகவும் அடர்த்தியாகவும் இருக்கும். பிந்தையது ஆக்ஸிஜன் மற்றும் மிகவும் கரையக்கூடிய நீராவி இரண்டும் தேவைப்படுகிறது, இது வேகமான வளர்ச்சி விகிதத்தால் வகைப்படுத்தப்படுகிறது, ஆனால் குறைந்த அடர்த்தியுடன் ஒப்பீட்டளவில் தடிமனான பாதுகாப்பு அடுக்கு.

ஆக்ஸிஜனேற்றத்துடன் கூடுதலாக, சிலிக்கான் டை ஆக்சைடு அடுக்கின் தடிமன் பாதிக்கும் பிற மாறிகள் உள்ளன. முதலாவதாக, செதில் அமைப்பு, அதன் மேற்பரப்பு குறைபாடுகள் மற்றும் உள் ஊக்கமருந்து செறிவு ஆகியவை ஆக்சைடு அடுக்கு உருவாக்கத்தின் விகிதத்தை பாதிக்கும். கூடுதலாக, ஆக்சிஜனேற்ற கருவிகளால் அதிக அழுத்தம் மற்றும் வெப்பநிலை உருவாக்கப்படும், ஆக்சைடு அடுக்கு வேகமாக உருவாக்கப்படும். ஆக்சிஜனேற்றச் செயல்பாட்டின் போது, ​​செதில்களைப் பாதுகாக்கவும், ஆக்சிஜனேற்ற பட்டத்தில் உள்ள வேறுபாட்டைக் குறைக்கவும், அலகில் உள்ள செதில்களின் நிலைக்கு ஏற்ப போலித் தாளைப் பயன்படுத்துவதும் அவசியம்.

படி 3: போட்டோலித்தோகிராபி

ஃபோட்டோலித்தோகிராஃபி என்பது மின்சுற்று வடிவத்தை ஒளியின் மூலம் செதில் மீது "அச்சிடுவது" ஆகும். செமிகண்டக்டர் உற்பத்திக்குத் தேவையான விமான வரைபடத்தை செதில்களின் மேற்பரப்பில் வரைவதை நாம் புரிந்து கொள்ளலாம். சர்க்யூட் பேட்டர்னின் நுணுக்கம் அதிகமானது, முடிக்கப்பட்ட சிப்பின் அதிக ஒருங்கிணைப்பு, மேம்பட்ட ஃபோட்டோலித்தோகிராஃபி தொழில்நுட்பத்தின் மூலம் அடையப்பட வேண்டும். குறிப்பாக, ஃபோட்டோலிதோகிராஃபியை மூன்று படிகளாகப் பிரிக்கலாம்: பூச்சு ஒளிச்சேர்க்கை, வெளிப்பாடு மற்றும் மேம்பாடு.

பூச்சு

ஒரு செதில் ஒரு சுற்று வரைதல் முதல் படி ஆக்சைடு அடுக்கு மீது photoresist கோட் ஆகும். Photoresist அதன் வேதியியல் பண்புகளை மாற்றுவதன் மூலம் செதில்களை "புகைப்பட காகிதமாக" ஆக்குகிறது. செதில்களின் மேற்பரப்பில் மெல்லிய ஒளிச்சேர்க்கை அடுக்கு, மிகவும் சீரான பூச்சு மற்றும் அச்சிடக்கூடிய சிறந்த வடிவமாகும். இந்த படிநிலையை "சுழல் பூச்சு" முறை மூலம் செய்யலாம். ஒளி (புற ஊதா) வினைத்திறனில் உள்ள வேறுபாட்டின் படி, ஒளிச்சேர்க்கைகளை இரண்டு வகைகளாகப் பிரிக்கலாம்: நேர்மறை மற்றும் எதிர்மறை. முந்தையது ஒளியின் வெளிப்பாட்டிற்குப் பிறகு சிதைந்து மறைந்துவிடும், வெளிப்படாத பகுதியின் வடிவத்தை விட்டுவிடும், பிந்தையது ஒளியின் வெளிப்பாட்டிற்குப் பிறகு பாலிமரைஸ் செய்து வெளிப்படும் பகுதியின் வடிவத்தை தோன்றும்.

நேரிடுவது

ஒளிச்சேர்க்கை படம் செதில் மீது மூடப்பட்ட பிறகு, ஒளி வெளிப்பாட்டைக் கட்டுப்படுத்துவதன் மூலம் சுற்று அச்சிடலை முடிக்க முடியும். இந்த செயல்முறை "வெளிப்பாடு" என்று அழைக்கப்படுகிறது. வெளிப்பாடு கருவிகள் மூலம் நாம் தேர்ந்தெடுத்து ஒளியைக் கடத்தலாம். சர்க்யூட் பேட்டர்னைக் கொண்ட முகமூடியின் வழியாக ஒளி செல்லும் போது, ​​கீழே போட்டோரெசிஸ்ட் ஃபிலிம் பூசப்பட்ட வேஃபரில் சர்க்யூட்டை அச்சிடலாம்.

வெளிப்பாடு செயல்பாட்டின் போது, ​​மிகச்சிறந்த அச்சிடப்பட்ட முறை, இறுதி சிப் அதிக கூறுகளுக்கு இடமளிக்கும், இது உற்பத்தி திறனை மேம்படுத்தவும் ஒவ்வொரு கூறுகளின் விலையையும் குறைக்க உதவுகிறது. இந்த துறையில், தற்போது அதிக கவனத்தை ஈர்த்து வரும் புதிய தொழில்நுட்பம் EUV லித்தோகிராபி. லாம் ரிசர்ச் குரூப், ASML மற்றும் imec ஆகிய மூலோபாய கூட்டாளர்களுடன் இணைந்து ஒரு புதிய உலர் திரைப்பட ஒளிக்கதிர் தொழில்நுட்பத்தை உருவாக்கியுள்ளது. இந்த தொழில்நுட்பம் தீர்மானத்தை மேம்படுத்துவதன் மூலம் EUV லித்தோகிராஃபி வெளிப்பாடு செயல்முறையின் உற்பத்தித்திறன் மற்றும் விளைச்சலை பெரிதும் மேம்படுத்த முடியும் (நுண்ணிய-சரிப்படுத்தும் சுற்று அகலத்தில் ஒரு முக்கிய காரணி).

வளர்ச்சி

வெளிப்பாட்டிற்குப் பிறகு, டெவலப்பரை செதில்களில் தெளிப்பதே இதன் நோக்கமாகும், இதன் நோக்கம், அச்சிடப்பட்ட சுற்று வடிவத்தை வெளிப்படுத்தும் வகையில், வடிவத்தின் மூடிமறைக்கப்பட்ட பகுதியில் உள்ள ஒளிச்சேர்க்கையை அகற்றுவதாகும். வளர்ச்சி முடிந்ததும், சுற்று வரைபடத்தின் தரத்தை உறுதிப்படுத்த பல்வேறு அளவீட்டு கருவிகள் மற்றும் ஆப்டிகல் நுண்ணோக்கிகள் மூலம் அதை சரிபார்க்க வேண்டும்.

படி 4: பொறித்தல்

மின்சுற்று வரைபடத்தின் போட்டோலித்தோகிராபி செதில் முடிந்ததும், அதிகப்படியான ஆக்சைடு படலத்தை அகற்றி, செமிகண்டக்டர் சர்க்யூட் வரைபடத்தை மட்டும் விட்டுவிட, பொறித்தல் செயல்முறை பயன்படுத்தப்படுகிறது. இதைச் செய்ய, தேர்ந்தெடுக்கப்பட்ட அதிகப்படியான பகுதிகளை அகற்ற திரவ, வாயு அல்லது பிளாஸ்மா பயன்படுத்தப்படுகிறது. பயன்படுத்தப்படும் பொருட்களைப் பொறுத்து பொறிப்பதற்கு இரண்டு முக்கிய முறைகள் உள்ளன: ஆக்சைடு படலத்தை அகற்றுவதற்கு வேதியியல் ரீதியாக வினைபுரிய ஒரு குறிப்பிட்ட இரசாயனக் கரைசலைப் பயன்படுத்தி ஈரமான பொறித்தல் மற்றும் வாயு அல்லது பிளாஸ்மாவைப் பயன்படுத்தி உலர் பொறித்தல்.

ஈரமான பொறித்தல்

ஆக்சைடு பிலிம்களை அகற்ற இரசாயன தீர்வுகளைப் பயன்படுத்தி ஈரமான செதுக்குதல் குறைந்த விலை, வேகமாக பொறித்தல் வேகம் மற்றும் அதிக உற்பத்தித்திறன் ஆகியவற்றின் நன்மைகளைக் கொண்டுள்ளது. இருப்பினும், ஈரமான பொறித்தல் ஐசோட்ரோபிக் ஆகும், அதாவது, அதன் வேகம் எந்த திசையிலும் ஒரே மாதிரியாக இருக்கும். இது முகமூடியை (அல்லது உணர்திறன் படம்) பொறிக்கப்பட்ட ஆக்சைடு படத்துடன் முழுமையாக சீரமைக்காமல் விடுகிறது, எனவே மிகச் சிறந்த சுற்று வரைபடங்களைச் செயலாக்குவது கடினம்.

உலர் பொறித்தல்

உலர் செதுக்குதலை மூன்று வெவ்வேறு வகைகளாகப் பிரிக்கலாம். முதலாவது இரசாயன பொறிப்பு, இது பொறித்தல் வாயுக்களை (முக்கியமாக ஹைட்ரஜன் புளோரைடு) பயன்படுத்துகிறது. ஈரமான செதுக்கலைப் போலவே, இந்த முறையும் ஐசோட்ரோபிக் ஆகும், அதாவது இது நன்றாக பொறிப்பதற்கு ஏற்றது அல்ல.

இரண்டாவது முறை உடல் ஸ்பட்டரிங் ஆகும், இது பிளாஸ்மாவில் உள்ள அயனிகளைப் பயன்படுத்தி அதிகப்படியான ஆக்சைடு அடுக்கை பாதிக்கிறது. ஒரு அனிசோட்ரோபிக் பொறித்தல் முறையாக, கிடைமட்ட மற்றும் செங்குத்து திசைகளில் ஸ்பட்டரிங் பொறித்தல் வெவ்வேறு பொறிப்பு விகிதங்களைக் கொண்டுள்ளது, எனவே அதன் நேர்த்தியானது இரசாயன பொறிப்பதை விட சிறந்தது. இருப்பினும், இந்த முறையின் தீமை என்னவென்றால், பொறித்தல் வேகம் மெதுவாக உள்ளது, ஏனெனில் இது அயனி மோதலால் ஏற்படும் உடல் எதிர்வினையை முழுமையாக நம்பியுள்ளது.

கடைசி மூன்றாவது முறை எதிர்வினை அயன் எச்சிங் (RIE) ஆகும். RIE முதல் இரண்டு முறைகளை ஒருங்கிணைக்கிறது, அதாவது, அயனியாக்கம் இயற்பியல் பொறிப்பிற்கு பிளாஸ்மாவைப் பயன்படுத்தும் போது, ​​பிளாஸ்மா செயல்பாட்டிற்குப் பிறகு உருவாக்கப்பட்ட ஃப்ரீ ரேடிக்கல்களின் உதவியுடன் இரசாயன பொறித்தல் மேற்கொள்ளப்படுகிறது. முதல் இரண்டு முறைகளைத் தாண்டிய செதுக்கல் வேகத்துடன் கூடுதலாக, உயர் துல்லியமான வடிவ பொறிப்பை அடைய அயனிகளின் அனிசோட்ரோபிக் பண்புகளை RIE பயன்படுத்தலாம்.

இன்று, நன்றாக குறைக்கடத்தி சுற்றுகளின் விளைச்சலை மேம்படுத்த உலர் பொறித்தல் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது. முழு-செதில் பொறித்தல் சீரான தன்மையை பராமரிப்பது மற்றும் பொறித்தல் வேகத்தை அதிகரிப்பது மிகவும் முக்கியமானதாகும், மேலும் இன்றைய அதிநவீன உலர் பொறித்தல் கருவிகள் அதிக செயல்திறன் கொண்ட மிகவும் மேம்பட்ட லாஜிக் மற்றும் மெமரி சிப்களின் உற்பத்தியை ஆதரிக்கிறது.

VeTek செமிகண்டக்டர் ஒரு தொழில்முறை சீன உற்பத்தியாளர்டான்டலம் கார்பைடு பூச்சு, சிலிக்கான் கார்பைடு பூச்சு, சிறப்பு கிராஃபைட், சிலிக்கான் கார்பைடு மட்பாண்டங்கள்மற்றும்மற்ற செமிகண்டக்டர் செராமிக்ஸ். VeTek செமிகண்டக்டர் பல்வேறு SiC வேஃபர் தயாரிப்புகளுக்கு செமிகண்டக்டர் துறையில் மேம்பட்ட தீர்வுகளை வழங்க உறுதிபூண்டுள்ளது.

மேலே உள்ள தயாரிப்புகளில் நீங்கள் ஆர்வமாக இருந்தால், தயவுசெய்து எங்களை நேரடியாக தொடர்பு கொள்ளவும்.  

கும்பல்: +86-180 6922 0752

WhatsAPP: +86 180 6922 0752

மின்னஞ்சல்: anny@veteksemi.com