Mikilvæg staða litografíutækni í hálfleiðaraiðnaðinum (2)

● Greining á framleiðsluferli hálfleiðara flís

Til að skilja framleiðsluferlið á flögunni verðum við að vita hvernig flísin er gerð.Leyfðu okkur að læra framleiðsluferlið á flísinni í nokkrum skrefum.

1. Kísilhreinsun

Efnið til framleiðslu á flögum og öðrum flögum eru hálfleiðarar. Á þessu stigi er aðalefnið kísill, sem er frumefni úr málmi. Frá efnafræðilegu sjónarhorni er það staðsett á mótum málmþáttasvæðisins og frumefnissvæðisins í reglulegu frumefni. Vegna þess að það hefur eiginleika hálfleiðara, er það hentugur til framleiðslu á ýmsum örsmáum smári, og er sem stendur eitt hentugasta efnið til framleiðslu á nútímalegum stórfelldum samrásum.

Í kísilhreinsunarferlinu verður hráefnið kísill brætt og sett í risastóran kvarsofn.Á þessum tíma er sáðkristall settur í ofninn þannig að kísilkristallar vaxa utan um frækristalinn þar til næstum fullkominn einkristallakísill myndast.Áður fyrr var þvermál kísilbarna að mestu 200 mm og framleiðendur flísa auka framleiðslu 300 mm obláta.

Einkristallaður kísilhleifur

2. Að klippa oblátið

Kísilgötinn er búinn til og mótaður í fullkominn strokka, sem síðan verður skorinn í sneiðar, kallaðar oblátur.Wafers eru í raun notuð til framleiðslu á flögum.Hið svokallaða" skera obláta" er að nota vél til að skera stykki af kísilblöðru með fyrirfram ákveðinni forskrift frá einni kristals kísilstöng og deila því í mörg lítil svæði sem hvert verður kjarninn í flís (Die).Almennt séð, því þynnri sem oblaðið er skorið, því meira er hægt að framleiða flís með sama magni af kísilefni.

ORION hreinsikerfi fyrir smáskífur

3. Ljósmyndafræði

Ljósmyndarefni er húðað á kísiloxíðlaginu sem fæst með hitameðferð. Útfjólubláa ljósið geislar kísilundirlagið í gegnum sniðmátið sem prentað er með flóknu hringrásaruppbyggingarmynstri flísarinnar og ljósmótunarefni er leyst upp á þeim stað sem geislað er af útfjólubláa ljósinu.Til þess að koma í veg fyrir svæði sem ekki þurfa að verða fyrir ljósröskun verður að gera grímur til að hylja þessi svæði.Þetta er mjög flókið ferli og flækjum hvers grímu verður að lýsa með tugum gígabæta af gögnum.

4. Æta

Þetta er mikilvæg aðgerð í framleiðsluferli flísanna og það er einnig mikilvæg tækni í flísiðnaðinum.Ætutækni ýtir beitingu ljóss til hins ýtrasta.Lítingin notar útfjólublátt ljós með stutta bylgjulengd og stóralinsa.Stutt bylgjulengdarljós skín í gegnum götin á þessum kvarsgrímum á ljósmótafilmunni til að afhjúpa hana.Næst skaltu stöðva ljósið og fjarlægja grímuna og nota tiltekna efnalausn til að hreinsa ljóssvörðu filmuna og kísillag við hliðina á viðnámsfilmunni.

Ljósmyndasvæði afAMDVerksmiðja GlobalFoundries í Dresden, Þýskalandi (mynd af Drive House)

Þá verður útsett kísill af atómum, þannig að útsett kísilundirlagið er að hluta dópað og breytir þar með leiðandi ástandi þessara svæða til að búa til N-holu eða P-holu. Í sambandi við undirlagið sem framleitt er hér að ofan er hliðarrás flísarinnar lokið. Upp.

5. Afrit, lagskipting

Til þess að vinna nýtt lag af hringrásum er kísiloxíð ræktað aftur og síðan er lag af fjölkísil lagður, ljóssnertuefni er beitt og ljósritunar- og etsunarferlið er endurtekið til að fá skurðbyggingu sem inniheldur fjölkísil og kísiloxíð.Endurtaktu það mörgum sinnum til að mynda þrívíddar uppbyggingu, sem er kjarninn í lokakubbnum.Fylltu í miðju nokkurra laga með málmi sem leiðara.Fjöldi laga er ákvörðuð af smári skipulagi og smári kvarða flísarinnar meðan á hönnuninni stendur, svo og magn núverandi sem fer.

6. Pakki

Á þessum tíma er flísin stykki af oblátu, það er ekki hægt að nota það beint af notandanum, það verður að vera lokað í keramik- eða plastpakka, svo að það sé auðvelt að setja það á hringrás.Uppbygging pakkans er öðruvísi en eftir því sem flísapakkinn er fullkomnari, því flóknari er hann. Nýi pakkinn getur oft bætt rafmagn og stöðugleika flísarinnar og óbeint veitt traustan og áreiðanlegan grunn til að bæta aðal tíðni.

7, mörg próf

Prófun er mikilvægur hluti framleiðslu flísanna og nauðsynleg próf áður en flís yfirgefur verksmiðjuna.Þetta skref mun prófa rafvirkni wafersins til að athuga hvort það séu einhverjar villur og í hvaða skrefi þessar villur eiga sér stað (ef mögulegt er).Því næst verður hver flísakjarni á oblátinu prófaður sérstaklega.

Flísin stenst próf eftir próf

Vegna flókinnar uppbyggingar og mikils þéttleika SRAM (kyrrstöðu handahófi, minni samsetning skyndiminnis í flís) er skyndiminnið hluti af flísinni og vandamálið og skyndiminnið er einnig mikilvægur hluti flísprófsins.

Hver flís verður prófuð að fullu til að staðfesta allar aðgerðir hans.Sumir flísar geta keyrt á hærri tíðni, svo þeir eru merktir með hærri tíðni; og sumar flísar eru merktar með lægri tíðni af ýmsum ástæðum.Að lokum geta einstök flís haft einhverja galla í starfi. Ef vandamálið liggur í skyndiminni getur framleiðandinn samt lokað á hluta skyndiminnis síns, sem þýðir að enn er hægt að selja flísina, en það getur verið lágmarksvara eins og Celeron. .

Áður en flísin er sett í umbúðakassann er venjulega gerð lokaprófun til að tryggja að fyrri vinnan sé nákvæm.Samkvæmt áður ákveðinni hámarkstíðni og mismunandi skyndiminni eru þeir settir í mismunandi pakka og seldir um allan heim.