Mitaky dingana an-jatony ny fanamboarana vokatra semiconductor tsirairay. Mizara ny dingana famokarana manontolo ho dingana valo izahay:mofo manifyfanodinana-oksidasiôna-fotolitôgrafia-fanosehana-fametrahana sarimihetsika manify-fitomboana epitaxial-fiparitahana-fametrahana ion.
Mba hanampiana anao hahatakatra sy hamantatra ny semiconductors sy ireo dingana mifandraika amin'izany, dia hamoaka lahatsoratra WeChat ao amin'ny laharana tsirairay izahay mba hampidirana tsirairay ireo dingana etsy ambony ireo.
Tao amin'ny lahatsoratra teo aloha, dia voalaza fa mba hiarovana nymofo manifyAvy amin'ny loto isan-karazany no nanaovana sarimihetsika oksida -- dingana oksidasiona. Androany isika dia hiresaka momba ny "dingana photolithography" amin'ny fakana sary ny circuit semiconductor eo amin'ny wafer miaraka amin'ny sarimihetsika oksida niforona.
Dingana momba ny fakan-tsary
1. Inona no atao hoe dingana photolithography
Ny fotolitografia dia natao hanaovana ireo fizaran-tany sy faritra miasa ilaina amin'ny famokarana puce.
Ny hazavana avoakan'ny milina photolithography dia ampiasaina hampisehoana ny sarimihetsika manify voarakotra photoresist amin'ny alalan'ny saron-tava misy lamina. Hiova ny toetrany ny photoresist rehefa avy mahita ny hazavana, ka ny lamina eo amin'ny saron-tava dia adika amin'ny sarimihetsika manify, ka ny sarimihetsika manify dia manana ny asan'ny diagram circuit elektronika. Izany no anjara asan'ny photolithography, mitovy amin'ny fakana sary amin'ny fakantsary. Ny sary nalain'ny fakantsary dia atao pirinty eo amin'ny sarimihetsika, raha ny photolithography kosa tsy manoratra sary, fa diagram circuit sy singa elektronika hafa.
Teknolojia fanodinana bitika mazava tsara ny photolithography
Ny photolithography mahazatra dia dingana iray izay mampiasa hazavana ultraviolet misy halavan'ny onjam-peo 2000 ka hatramin'ny 4500 angstroms ho mpitondra fampahalalana momba ny sary, ary mampiasa photoresist ho toy ny mpanelanelana (fandraketana sary) mba hahatratrarana ny fanovana, famindrana ary fanodinana ny sary, ary farany dia mandefa ny fampahalalana momba ny sary mankany amin'ny puce (indrindra ny puce silicon) na ny sosona dielectric.
Azo lazaina fa ny fotolitografia no fototry ny indostrian'ny semiconductor, microelectronics ary ny fampahalalam-baovao maoderina, ary ny fotolitografia no mamaritra mivantana ny haavon'ny fivoaran'ireo teknolojia ireo.
Tao anatin'ny 60 taona mahery hatramin'ny nahitana ny "circuit integrée" tamin'ny 1959, dia nihena in-efatra eo ho eo ny sakanyn'ny sary, ary nihatsara in-enina mahery ny fampidirana ny "circuit". Ny fandrosoana hainganan'ireo teknolojia ireo dia vokatry ny fivoaran'ny "photolithography".
(Ireo fepetra takiana amin'ny teknolojia photolithography amin'ny dingana samihafa amin'ny fampandrosoana ny famokarana circuit integrated)
2. Fitsipika fototra amin'ny photolithographie
Ny fitaovana photolithography amin'ny ankapobeny dia manondro ireo photoresists, fantatra ihany koa amin'ny hoe photoresists, izay fitaovana miasa tena ilaina indrindra amin'ny photolithography. Ity karazana fitaovana ity dia manana ny toetran'ny fihetsiky ny hazavana (anisan'izany ny hazavana hita maso, ny hazavana ultraviolet, ny taratra elektrôna, sns.). Aorian'ny fihetsiky ny photochemical, dia miova be ny fahafahany levona.
Anisan'izany, mitombo ny fahafahan'ny photoresist tsara levona ao amin'ny developer, ary mitovy amin'ny saron-tava ny lamina azo; mifanohitra amin'izany kosa ny photoresist ratsy, izany hoe mihena ny fahafahan'ny levona na tsy mety levona mihitsy aza rehefa avy tratran'ny developer, ary mifanohitra amin'ny saron-tava ny lamina azo. Samy hafa ny sehatry ny fampiharana ireo karazana photoresist roa ireo. Ny photoresist tsara levona no ampiasaina matetika kokoa, izay mihoatra ny 80% amin'ny fitambarany.
Ity etsy ambony ity dia kisarisary skematika amin'ny fizotran'ny photolithography.
(1) Fametahana lakaoly:
Izany hoe, mamorona sarimihetsika photoresist miaraka amin'ny hateviny mitovy, fifikirana matanjaka ary tsy misy lesoka eo amin'ny wafer silikônina. Mba hanatsarana ny fifikirana eo amin'ny sarimihetsika photoresist sy ny wafer silikônina, matetika ilaina ny manova ny velaran'ny wafer silikônina amin'ny alalan'ny akora toy ny hexamethyldisilazane (HMDS) sy trimethylsilyldiethylamine (TMSDEA) aloha. Avy eo, omanina amin'ny alalan'ny spin coating ny sarimihetsika photoresist.
(2) Fandrahoana mialoha:
Rehefa avy nolokoina tamin'ny "spin coating", dia mbola misy "solvent" ihany ny sarimihetsika "photoresist". Rehefa avy nodorana tamin'ny mari-pana ambony kokoa, dia azo esorina kely araka izay azo atao ny "solvent". Rehefa avy nodorana mialoha, dia ahena ho 5% eo ho eo ny votoatin'ny "photoresist".
(3) Fipoahana:
Izany hoe, tratran'ny hazavana ny photoresist. Amin'izao fotoana izao, mitranga ny photoreaction, ary mitranga ny fahasamihafan'ny mety levona eo amin'ny ampahany mirehitra sy ny ampahany tsy mirehitra.
(4) Fivoarana sy fanamafisana:
Atsoboka ao anaty "developer" ny vokatra. Amin'izao fotoana izao, ny faritra mibaribary amin'ny "photoresist" tsara sy ny faritra tsy mibaribary amin'ny "photoresist" ratsy dia ho levona ao anatin'ny "developer". Izany dia maneho endrika telo refy. Aorian'ny "developer" dia mila fitsaboana amin'ny hafanana avo lenta ny "chip" mba ho lasa sarimihetsika mafy, izay natao indrindra hanatsarana bebe kokoa ny fifikiran'ny "photoresist" amin'ny "substrate".
(5) Fanosihosena:
Voasokitra ny fitaovana eo ambanin'ny photoresist. Tafiditra ao anatin'izany ny fanosihosena amin'ny ranoka mando sy ny fanosihosena amin'ny entona maina. Ohatra, ho an'ny fanosihosena amin'ny ranoka mando amin'ny silisiôma, dia ampiasaina ny vahaolana asidra misy asidra hydrofluorika; ho an'ny fanosihosena amin'ny varahina amin'ny ranoka mando, dia ampiasaina ny vahaolana asidra mahery toy ny asidra nitrika sy asidra solifara, raha ny fanosihosena amin'ny ranoka maina kosa matetika dia mampiasa taratra plasma na ion mahery vaika mba hanimbana ny velaran'ny fitaovana sy hanosihosena azy.
(6) Fanesorana ny goma:
Farany, mila esorina amin'ny velaran'ny family ny photoresist. Antsoina hoe fanesorana gum ity dingana ity.
Ny fiarovana no olana manan-danja indrindra amin'ny famokarana semiconductor rehetra. Ireto avy ireo entona photolithography mampidi-doza sy manimba indrindra amin'ny fizotran'ny litography chip:
1. Peroksida hidrôzenina
Oksizenina mahery vaika ny peroxyde hidrôzenina (H2O2). Ny fifandraisana mivantana dia mety hiteraka fivontosana sy may amin'ny hoditra sy ny maso.
2. Xylene
Ny Xylene dia solvent sy developer ampiasaina amin'ny litografia négatif. Mora mirehitra izy io ary manana mari-pana ambany 27.3℃ monja (eo amin'ny mari-pana ao an-trano). Mipoaka izy io rehefa mifantoka amin'ny rivotra 1%-7%. Ny fifandraisana miverimberina amin'ny xylene dia mety hiteraka fivontosana amin'ny hoditra. Mamy ny etona xylene, mitovy amin'ny fofon'ny fiaramanidina; ny fifohana xylene dia mety hiteraka fivontosana amin'ny maso, orona ary tenda. Ny fifohana ny entona dia mety hiteraka aretin'andoha, fanina, tsy fahazotoan-komana ary havizanana.
3. Heksametildisilazana (HMDS)
Ny Hexamethyldisilazane (HMDS) no ampiasaina matetika indrindra ho sosona voalohany mba hampitomboana ny fifikiran'ny photoresist amin'ny velaran'ny vokatra. Mora mirehitra izy io ary manana teboka tselatra 6.7°C. Mipoaka izy io rehefa mifantoka amin'ny rivotra 0.8%-16%. Mihetsika mafy amin'ny rano, alikaola ary asidra mineraly ny HMDS mba hamoahana amoniaka.
4. Tetrametilamonium hidroksida
Ny tetramethylammonium hydroxide (TMAH) dia ampiasaina betsaka ho toy ny mpamorona litografia tsara. Misy poizina sy manimba izy io. Mety hahafaty raha atelina na raha mifandray mivantana amin'ny hoditra. Ny fifandraisana amin'ny vovoka na zavona TMAH dia mety hiteraka fivontosana amin'ny maso, hoditra, orona ary tenda. Ny fifohana TMAH be dia be dia mety hiteraka fahafatesana.
5. Klôro sy fluorine
Samy ampiasaina amin'ny laser excimer ny klôro (Cl2) sy ny frôôriôna (F2) ho loharanon'ny hazavana ultraviolet lalina sy ultraviolet tafahoatra (EUV). Samy misy poizina ireo entona roa ireo, toa maitso mazava, ary manana fofona mahery vaika manelingelina. Ny fifohana entona avo lenta amin'ity entona ity dia mitarika fahafatesana. Mety hihetsika amin'ny rano ny entona fluorine ka hamokatra entona hydrogène fluoride. Ny entona hydrogène fluoride dia asidra mahery vaika izay manelingelina ny hoditra, ny maso ary ny lalan-drivotra ary mety hiteraka soritr'aretina toy ny may sy ny fahasarotana miaina. Ny fifantohana avo lenta amin'ny frôôriôna dia mety hiteraka fanapoizinana amin'ny vatan'olombelona, ka miteraka soritr'aretina toy ny aretin'andoha, fandoavana, aretim-pivalanana ary koma.
6. Argon
Gaz tsy mihetsika ny Argon (Ar) izay mazàna tsy miteraka fahavoazana mivantana amin'ny vatan'olombelona. Amin'ny toe-javatra mahazatra, ny rivotra iainan'ny olona dia misy argon 0.93% eo ho eo, ary io fifantohana io dia tsy misy fiantraikany miharihary amin'ny vatan'olombelona. Na izany aza, amin'ny tranga sasany, ny argon dia mety hiteraka fahavoazana amin'ny vatan'olombelona.
Ireto misy toe-javatra mety hitranga: Ao anaty toerana tery, mety hitombo ny fifantohan'ny argon, ka hampihena ny fifantohan'ny oksizenina eny amin'ny rivotra ary hiteraka hypoxia. Mety hiteraka soritr'aretina toy ny fanina, havizanana ary sempotra izany. Ankoatra izany, entona tsy mihetsika ny argon, saingy mety hipoaka amin'ny mari-pana avo na tsindry avo.
7. Neon
Ny Neon (Ne) dia entona tsy miovaova, tsy misy loko ary tsy misy fofona izay tsy mandray anjara amin'ny fizotran'ny taovam-pisefoan'ny olombelona, ka ny fifohana entona neon be dia be dia hiteraka hypoxia. Raha ao anatin'ny toetry ny hypoxia mandritra ny fotoana maharitra ianao dia mety hiaina soritr'aretina toy ny aretin'andoha, maloiloy ary mandoa. Ankoatra izany, ny entona neon dia mety hihetsika amin'ny akora hafa amin'ny mari-pana avo na tsindry avo ka hiteraka afo na fipoahana.
8. Gaz Xenon
Gazy Xenon (Xe) dia gazy tsy miovaova, tsy misy loko ary tsy misy fofona izay tsy mandray anjara amin'ny fizotran'ny taovam-pisefoan'ny olombelona, ka ny fifohana gazy xenon be dia be dia hiteraka hypoxia. Raha ao anatin'ny toetry ny hypoxia mandritra ny fotoana maharitra ianao dia mety hiaina soritr'aretina toy ny aretin'andoha, maloiloy ary mandoa. Ankoatra izany, ny gazy neon dia mety hihetsika amin'ny akora hafa amin'ny mari-pana avo na tsindry avo ka hiteraka afo na fipoahana.
9. Gazy kripton
Ny entona Krypton (Kr) dia entona tsy miovaova, tsy misy loko ary tsy misy fofona izay tsy mandray anjara amin'ny fizotran'ny taovam-pisefoan'ny olombelona, ka ny fifohana entona krypton be dia be dia hiteraka hypoxia. Raha ao anatin'ny toetry ny hypoxia mandritra ny fotoana maharitra ianao dia mety hiaina soritr'aretina toy ny aretin'andoha, maloiloy ary mandoa. Ankoatra izany, ny entona xenon dia mety hihetsika amin'ny zavatra hafa amin'ny mari-pana avo na tsindry avo ka hiteraka afo na fipoahana. Ny fifohana rivotra amin'ny tontolo tsy ampy oksizenina dia mety hiteraka hypoxia. Raha ao anatin'ny toetry ny hypoxia mandritra ny fotoana maharitra ianao dia mety hiaina soritr'aretina toy ny aretin'andoha, maloiloy ary mandoa. Ankoatra izany, ny entona krypton dia mety hihetsika amin'ny zavatra hafa amin'ny mari-pana avo na tsindry avo ka hiteraka afo na fipoahana.
Vahaolana amin'ny fitadiavana entona mampidi-doza ho an'ny indostrian'ny semiconductor
Ny indostrian'ny semiconductor dia mahakasika ny famokarana, fanamboarana ary fanodinana entona mora mirehitra, mipoaka, misy poizina ary manimba. Amin'ny maha-mpampiasa entona ao amin'ny orinasa mpamokatra semiconductor azy, ny mpiasa tsirairay dia tokony hahatakatra ny angon-drakitra momba ny fiarovana ny entona mampidi-doza isan-karazany alohan'ny hampiasana azy, ary tokony hahafantatra ny fomba hiatrehana ny fomba vonjy taitra rehefa mitete ireo entona ireo.
Ao amin'ny famokarana, fanamboarana ary fitahirizana ny indostrian'ny semiconductor, mba hisorohana ny famoizana aina sy fananana vokatry ny fivoahan'ireo entona mampidi-doza ireo, dia ilaina ny mametraka fitaovana famantarana entona mba hamantarana ny entona kendrena.
Lasa fitaovana fanaraha-maso ny tontolo iainana tena ilaina amin'ny indostrian'ny semiconductor ankehitriny ny fitaovana mpitsikilo entona, ary koa ny fitaovana fanaraha-maso mivantana indrindra.
Riken Keiki dia niahy hatrany ny amin'ny fampandrosoana azo antoka ny indostrian'ny famokarana semiconductor, miaraka amin'ny iraka hamoronana tontolo iainana azo antoka ho an'ny olona, ary nanolo-tena tamin'ny famolavolana sensor entona mety amin'ny indostrian'ny semiconductor, manome vahaolana mitombina ho an'ny olana isan-karazany atrehin'ny mpampiasa, ary manavao hatrany ny asan'ny vokatra sy manatsara ny rafitra.
Fotoana fandefasana: 16 Jolay 2024