سيمي ڪنڊڪٽر عمل فوٽو ليٿوگرافي جو مڪمل عمل

هر سيمي ڪنڊڪٽر پراڊڪٽ جي پيداوار لاءِ سوين عملن جي ضرورت هوندي آهي. اسين پوري پيداوار جي عمل کي اٺن مرحلن ۾ ورهائينداسين:ويفرپروسيسنگ-آڪسائيڊيشن-فوٽوليٿوگرافي-ايچنگ-ٿلي فلم جمع ڪرڻ-ايپيٽيڪسيل واڌ-ڊفيوژن-آئن امپلانٽيشن.
سيمي ڪنڊڪٽرز ۽ لاڳاپيل عملن کي سمجهڻ ۽ سڃاڻڻ ۾ توهان جي مدد لاءِ، اسان هر شماري ۾ WeChat آرٽيڪلز کي اڳتي وڌائينداسين ته جيئن مٿي ڏنل هر قدم کي هڪ هڪ ڪري متعارف ڪرايو وڃي.
پوئين مضمون ۾، اهو ذڪر ڪيو ويو هو ته تحفظ لاءِويفرمختلف نجاستن مان، هڪ آڪسائيڊ فلم ٺاهي وئي - آڪسائيڊيشن عمل. اڄ اسين "فوٽوليٿوگرافي عمل" تي بحث ڪنداسين جنهن ۾ ويفر تي سيمي ڪنڊڪٽر ڊيزائن سرڪٽ جي تصوير ڪڍڻ جي آڪسائيڊ فلم سان ٺهيل آهي.

 

فوٽو ليٿوگرافي جو عمل

 

1. فوٽوليٿوگرافي جو عمل ڇا آهي؟

فوٽو ليٿوگرافي جو مقصد چپ جي پيداوار لاءِ گهربل سرڪٽ ۽ فنڪشنل علائقن کي ٺاهڻ آهي.
فوٽوليٿوگرافي مشين ذريعي خارج ٿيندڙ روشني هڪ نموني سان ماسڪ ذريعي فوٽوريزسٽ سان ڍڪيل پتلي فلم کي ظاهر ڪرڻ لاءِ استعمال ڪئي ويندي آهي. روشني ڏسڻ کان پوءِ فوٽوريزسٽ پنهنجي خاصيتن کي تبديل ڪندو، انهي ڪري ته ماسڪ تي نمونو پتلي فلم ڏانهن نقل ڪيو ويندو، انهي ڪري ته پتلي فلم ۾ اليڪٽرانڪ سرڪٽ ڊاگرام جو ڪم هوندو آهي. هي فوٽوليٿوگرافي جو ڪردار آهي، ڪئميرا سان تصويرون ڪڍڻ وانگر. ڪئميرا پاران ورتل تصويرون فلم تي پرنٽ ڪيون وينديون آهن، جڏهن ته فوٽوليٿوگرافي تصويرون نه پر سرڪٽ ڊاگرام ۽ ٻيا اليڪٽرانڪ جزا ٺاهيندي آهي.

فوٽو ليٿوگرافي هڪ صحيح مائڪرو مشيننگ ٽيڪنالاجي آهي

روايتي فوٽو ليٿوگرافي هڪ اهڙو عمل آهي جيڪو 2000 کان 4500 اينگسٽروم جي موج جي ڊيگهه سان الٽراوائليٽ روشني کي تصوير جي معلومات جي ڪيريئر طور استعمال ڪري ٿو، ۽ گرافڪس جي تبديلي، منتقلي ۽ پروسيسنگ حاصل ڪرڻ لاءِ فوٽو ريزسٽ کي وچولي (تصوير رڪارڊنگ) وچولي طور استعمال ڪري ٿو، ۽ آخرڪار تصوير جي معلومات کي چپ (خاص طور تي سلڪون چپ) يا ڊائي اليڪٽرڪ پرت ڏانهن منتقل ڪري ٿو.
اهو چئي سگهجي ٿو ته فوٽوليٿوگرافي جديد سيمي ڪنڊڪٽر، مائڪرو اليڪٽرانڪس، ۽ انفارميشن انڊسٽريز جو بنياد آهي، ۽ فوٽوليٿوگرافي سڌو سنئون انهن ٽيڪنالاجي جي ترقي جي سطح جو تعين ڪري ٿي.
1959 ۾ انٽيگريٽڊ سرڪٽس جي ڪامياب ايجاد کان وٺي 60 سالن کان وڌيڪ عرصي ۾، ان جي گرافڪس جي لائن ويڊٿ کي تقريباً چار آرڊر جي شدت سان گهٽايو ويو آهي، ۽ سرڪٽ انٽيگريشن کي ڇهن آرڊرن کان وڌيڪ شدت سان بهتر بڻايو ويو آهي. انهن ٽيڪنالاجي جي تيز ترقي خاص طور تي فوٽو ليٿوگرافي جي ترقي سان منسوب ڪئي وئي آهي.

(انٽيگريٽيڊ سرڪٽ جي پيداوار جي ترقي جي مختلف مرحلن تي فوٽو ليٿوگرافي ٽيڪنالاجي جي گهرج)

 

2. فوٽو ليٿوگرافي جا بنيادي اصول

فوٽوليٿوگرافي مواد عام طور تي فوٽوريزسٽن جو حوالو ڏين ٿا، جن کي فوٽوريزسٽ پڻ چيو ويندو آهي، جيڪي فوٽوليٿوگرافي ۾ سڀ کان اهم فنڪشنل مواد آهن. هن قسم جي مواد ۾ روشني جون خاصيتون آهن (جنهن ۾ نظر ايندڙ روشني، الٽراوائليٽ روشني، اليڪٽران بيم، وغيره شامل آهن) رد عمل. فوٽوڪيميڪل رد عمل کان پوءِ، ان جي حل پذيري ۾ خاص طور تي تبديلي اچي ٿي.
انهن مان، ڊولپر ۾ مثبت فوٽوريزسٽ جي حل پذيري وڌي ٿي، ۽ حاصل ڪيل نمونو ماسڪ جي برابر آهي؛ منفي فوٽوريزسٽ ان جي ابتڙ آهي، يعني، ڊولپر جي سامهون اچڻ کان پوءِ حل پذيري گهٽجي ويندي آهي يا اڃا به ناقابل حل ٿي ويندي آهي، ۽ حاصل ڪيل نمونو ماسڪ جي سامهون هوندو آهي. ٻن قسمن جي فوٽوريزسٽن جا ايپليڪيشن فيلڊ مختلف آهن. مثبت فوٽوريزسٽ وڌيڪ عام طور تي استعمال ڪيا ويندا آهن، جيڪي ڪل جو 80 سيڪڙو کان وڌيڪ آهن.

مٿي ڏنل فوٽو ليٿوگرافي جي عمل جو هڪ اسڪيميٽڪ ڊاگرام آهي.

 

(1) گلونگ:

يعني، هڪجهڙي ٿلهي، مضبوط چپڪندڙ ۽ سلڪون ويفر تي ڪو به نقص نه هجڻ واري فوٽو ريزسٽ فلم ٺاهڻ. فوٽو ريزسٽ فلم ۽ سلڪون ويفر جي وچ ۾ چپڪندڙ کي وڌائڻ لاءِ، اڪثر ڪري سلڪون ويفر جي مٿاڇري کي هيڪسا ميٿيل ڊائيسلازن (HMDS) ۽ ٽرائي ميٿيل سليل ڊائيٿيلامائن (TMSDEA) جهڙن مادن سان تبديل ڪرڻ ضروري هوندو آهي. پوءِ، فوٽو ريزسٽ فلم اسپن ڪوٽنگ ذريعي تيار ڪئي ويندي آهي.

(2) اڳي پچائڻ:

اسپن ڪوٽنگ کان پوءِ، فوٽو ريزسٽ فلم ۾ اڃا تائين هڪ خاص مقدار ۾ محلول هوندو آهي. وڌيڪ گرمي پد تي پچائڻ کان پوءِ، محلول کي گهٽ ۾ گهٽ هٽائي سگهجي ٿو. پري بيڪ ڪرڻ کان پوءِ، فوٽو ريزسٽ جو مواد تقريباً 5٪ تائين گهٽجي ويندو آهي.

(3) نمائش:

يعني، فوٽو ريزسٽ روشني جي سامهون اچي ٿو. هن وقت، هڪ فوٽو ري ايڪشن ٿئي ٿو، ۽ روشن ٿيل حصي ۽ غير روشن ٿيل حصي جي وچ ۾ حل ٿيندڙ فرق ٿئي ٿو.

(4) ترقي ۽ سختي:

پراڊڪٽ ڊولپر ۾ غرق ٿيل آهي. هن وقت، مثبت فوٽو ريزسٽ جو ظاهر ٿيل علائقو ۽ منفي فوٽو ريزسٽ جو غير ظاهر ٿيل علائقو ترقي ۾ حل ٿي ويندو. هي هڪ ٽي-dimensional نمونو پيش ڪري ٿو. ترقي کان پوءِ، چپ کي سخت فلم بڻجڻ لاءِ هڪ اعليٰ درجه حرارت جي علاج جي عمل جي ضرورت آهي، جيڪا بنيادي طور تي سبسٽريٽ سان فوٽو ريزسٽ جي چپکڻ کي وڌيڪ وڌائڻ لاءِ ڪم ڪري ٿي.

(5) نقاشي:

فوٽو ريسسٽ جي هيٺان مواد کي ايچ ڪيو ويندو آهي. ان ۾ مائع ويٽ ايچنگ ۽ گيس واري خشڪ ايچنگ شامل آهن. مثال طور، سلڪون جي ويٽ ايچنگ لاءِ، هائيڊروفلورڪ ايسڊ جو تيزابي آبي محلول استعمال ڪيو ويندو آهي؛ ٽامي جي ويٽ ايچنگ لاءِ، هڪ مضبوط تيزابي محلول جهڙوڪ نائٽرڪ ايسڊ ۽ سلفورڪ ايسڊ استعمال ڪيو ويندو آهي، جڏهن ته خشڪ ايچنگ اڪثر ڪري مواد جي مٿاڇري کي نقصان پهچائڻ ۽ ان کي ايچ ڪرڻ لاءِ پلازما يا اعليٰ توانائي واري آئن بيم استعمال ڪندي آهي.

(6) ڊيگمنگ:

آخرڪار، فوٽو ريسسٽ کي لينس جي مٿاڇري تان هٽائڻ جي ضرورت آهي. هن مرحلي کي ڊيگمنگ چئبو آهي.

سڀني سيمي ڪنڊڪٽر جي پيداوار ۾ حفاظت سڀ کان اهم مسئلو آهي. چپ ليٿوگرافي جي عمل ۾ مکيه خطرناڪ ۽ نقصانڪار فوٽو ليٿوگرافي گيسون هن ريت آهن:

 

1. هائيڊروجن پرو آڪسائيڊ

هائيڊروجن پيرو آڪسائيڊ (H2O2) هڪ مضبوط آڪسيڊنٽ آهي. سڌو رابطو چمڙي ۽ اکين ۾ سوزش ۽ جلن جو سبب بڻجي سگهي ٿو.

 

2. زائلين

زائلين هڪ محلول ۽ ڊولپر آهي جيڪو منفي لٿوگرافي ۾ استعمال ٿيندو آهي. اهو باهه لڳڻ وارو آهي ۽ ان جو گهٽ ۾ گهٽ گرمي پد صرف 27.3 ℃ (تقريبن ڪمري جو گرمي پد) آهي. جڏهن هوا ۾ ڪنسنٽريشن 1%-7% هوندو آهي ته اهو ڌماڪيدار هوندو آهي. زائلين سان بار بار رابطي سان چمڙي جي سوزش ٿي سگهي ٿي. زائلين بخارات مٺا آهن، هوائي جهاز جي ٽيڪ جي بوءَ وانگر؛ زائلين جي نمائش اکين، نڪ ۽ ڳلي ۾ سوزش جو سبب بڻجي سگهي ٿي. گئس جي ساهه کڻڻ سان سر درد، چڪر اچڻ، بک نه لڳڻ ۽ ٿڪاوٽ ٿي سگهي ٿي.

 

3. هيڪسا ميٿيل ڊسيلازن (HMDS)

هيڪساميٿيلڊسيلازين (HMDS) عام طور تي پرائمر پرت طور استعمال ڪيو ويندو آهي ته جيئن پيداوار جي مٿاڇري تي فوٽوريزسٽ جي چپکڻ کي وڌايو وڃي. اهو باهه لڳڻ وارو آهي ۽ ان جو فليش پوائنٽ 6.7°C آهي. اهو ڌماڪيدار آهي جڏهن هوا ۾ ڪنسنٽريشن 0.8%-16% هوندو آهي. HMDS امونيا ڇڏڻ لاءِ پاڻي، الڪوحل ۽ معدني تيزاب سان سخت رد عمل ظاهر ڪري ٿو.

 

4. ٽيٽرا ميٿيل امونيم هائيڊرو آڪسائيڊ

ٽيٽرا ميٿيل امونيم هائيڊرو آڪسائيڊ (TMAH) وڏي پيماني تي مثبت لٿوگرافي لاءِ ڊولپر طور استعمال ڪيو ويندو آهي. اهو زهر ۽ زنگ آلود آهي. جيڪڏهن نگليو وڃي يا چمڙي سان سڌو رابطو ڪيو وڃي ته اهو موتمار ٿي سگهي ٿو. TMAH مٽي يا ڌوڙ سان رابطو اکين، چمڙي، نڪ ۽ ڳلي ۾ سوزش جو سبب بڻجي سگهي ٿو. TMAH جي وڏي مقدار کي ساهه کڻڻ سان موت واقع ٿيندي.

 

5. ڪلورين ۽ فلورين

ڪلورين (Cl2) ۽ فلورين (F2) ٻئي ايڪسائيمر ليزر ۾ ڊيپ الٽراوائليٽ ۽ ايڪسٽريم الٽراوائليٽ (EUV) روشني جي ذريعن طور استعمال ڪيا ويندا آهن. ٻئي گيسون زهريليون آهن، هلڪو سائو نظر اچن ٿيون، ۽ هڪ مضبوط جلندڙ بوءِ رکن ٿيون. هن گيس جي وڌيڪ ڪنسنٽريشن کي ساهه کڻڻ سان موت واقع ٿيندي. فلورين گيس پاڻي سان رد عمل ڪري هائيڊروجن فلورائيڊ گيس پيدا ڪري سگهي ٿي. هائيڊروجن فلورائيڊ گيس هڪ مضبوط تيزاب آهي جيڪو چمڙي، اکين ۽ سانس جي رستي کي خارش ڪري ٿو ۽ جلن ۽ سانس وٺڻ ۾ ڏکيائي جهڙيون علامتون پيدا ڪري سگهي ٿو. فلورائيڊ جي وڌيڪ ڪنسنٽريشن انساني جسم ۾ زهر جو سبب بڻجي سگهي ٿي، جنهن جي ڪري سر درد، الٽي، دست ۽ ڪوما جهڙيون علامتون پيدا ٿين ٿيون.

 

6. آرگن

آرگن (Ar) هڪ غير فعال گئس آهي جيڪا عام طور تي انساني جسم کي سڌو سنئون نقصان نه پهچائيندي آهي. عام حالتن ۾، ماڻهو جنهن هوا ۾ ساهه کڻندا آهن ان ۾ لڳ ڀڳ 0.93٪ آرگن هوندو آهي، ۽ هن ڪنسنٽريشن جو انساني جسم تي ڪو به واضح اثر نه پوندو آهي. تاهم، ڪجهه حالتن ۾، آرگن انساني جسم کي نقصان پهچائي سگھي ٿو.
هتي ڪجهه ممڪن حالتون آهن: هڪ محدود جاءِ ۾، آرگن جي ڪنسنٽريشن وڌي سگهي ٿي، جنهن جي ڪري هوا ۾ آڪسيجن جي ڪنسنٽريشن گهٽجي سگهي ٿي ۽ هائپوڪسيا پيدا ٿئي ٿي. ان سان چڪر اچڻ، ٿڪاوٽ ۽ ساهه کڻڻ ۾ تڪليف جهڙيون علامتون پيدا ٿي سگهن ٿيون. ان کان علاوه، آرگن هڪ غير فعال گئس آهي، پر اهو تيز گرمي پد يا تيز دٻاءُ هيٺ ڦاٽي سگهي ٿو.

 

7. نيون

نيون (Ne) هڪ مستحڪم، بي رنگ ۽ بي بوءِ گيس آهي جيڪا حصو نه ٿي وٺي. نيون گيس انساني ساهه کڻڻ جي عمل ۾ شامل ناهي، تنهن ڪري نيون گيس جي وڏي مقدار ۾ ساهه کڻڻ سان هائپوڪسيا ٿيندو. جيڪڏهن توهان ڊگهي عرصي تائين هائپوڪسيا جي حالت ۾ آهيو، ته توهان کي سر درد، متلي ۽ الٽي جهڙيون علامتون محسوس ٿي سگهن ٿيون. ان کان علاوه، نيون گيس تيز گرمي پد يا تيز دٻاءُ هيٺ ٻين مادن سان رد عمل ڪري باهه يا ڌماڪو ڪري سگهي ٿي.

 

8. زينون گئس

زينون گيس (Xe) هڪ مستحڪم، بي رنگ ۽ بي بوءِ واري گيس آهي جيڪا انساني ساهه کڻڻ جي عمل ۾ حصو نٿي وٺي، تنهن ڪري زينون گيس جي وڏي مقدار ۾ ساهه کڻڻ سان هائپوڪسيا ٿيندو. جيڪڏهن توهان ڊگهي عرصي تائين هائپوڪسيا جي حالت ۾ آهيو، ته توهان کي سر درد، متلي ۽ الٽي جهڙيون علامتون محسوس ٿي سگهن ٿيون. ان کان علاوه، نيون گيس تيز گرمي پد يا تيز دٻاءُ هيٺ ٻين مادن سان رد عمل ڪري باهه يا ڌماڪو ڪري سگهي ٿي.

 

9. ڪرپٽن گئس

ڪرپٽن گيس (Kr) هڪ مستحڪم، بي رنگ ۽ بي بوءِ واري گيس آهي جيڪا انساني ساهه کڻڻ جي عمل ۾ حصو نٿي وٺي، تنهن ڪري ڪرپٽن گيس جي وڏي مقدار ۾ ساهه کڻڻ سان هائپوڪسيا ٿيندو. جيڪڏهن توهان ڊگهي عرصي تائين هائپوڪسيا جي حالت ۾ آهيو، ته توهان کي سر درد، متلي ۽ الٽي جهڙيون علامتون محسوس ٿي سگهن ٿيون. ان کان علاوه، زينون گيس ٻين مادن سان تيز گرمي پد يا تيز دٻاءُ هيٺ رد عمل ڪري باهه يا ڌماڪو پيدا ڪري سگهي ٿي. آڪسيجن جي کوٽ واري ماحول ۾ ساهه کڻڻ سان هائپوڪسيا ٿي سگهي ٿو. جيڪڏهن توهان ڊگهي عرصي تائين هائپوڪسيا جي حالت ۾ آهيو، ته توهان کي سر درد، متلي ۽ الٽي جهڙيون علامتون محسوس ٿي سگهن ٿيون. ان کان علاوه، ڪرپٽن گيس تيز گرمي پد يا تيز دٻاءُ هيٺ ٻين مادن سان رد عمل ڪري باهه يا ڌماڪو پيدا ڪري سگهي ٿي.

 

سيمي ڪنڊڪٽر انڊسٽري لاءِ خطرناڪ گئس جي ڳولا جا حل

سيمي ڪنڊڪٽر انڊسٽري ۾ ٻرندڙ، ڌماڪيدار، زهريلي ۽ نقصانڪار گيسن جي پيداوار، پيداوار ۽ عمل شامل آهي. سيمي ڪنڊڪٽر ٺاهڻ واري پلانٽس ۾ گيسن جي استعمال ڪندڙ جي حيثيت سان، هر عملي ميمبر کي استعمال ڪرڻ کان اڳ مختلف خطرناڪ گيسن جي حفاظتي ڊيٽا کي سمجهڻ گهرجي، ۽ اهو ڄاڻڻ گهرجي ته جڏهن اهي گيسون ليڪ ٿين ٿيون ته هنگامي طريقيڪار سان ڪيئن ڊيل ڪجي.
سيمي ڪنڊڪٽر انڊسٽري جي پيداوار، پيداوار ۽ اسٽوريج ۾، انهن خطرناڪ گيسن جي رساو سبب ٿيندڙ جاني ۽ مالي نقصان کان بچڻ لاءِ، ٽارگيٽ گيس کي ڳولڻ لاءِ گيس ڳولڻ جا اوزار نصب ڪرڻ ضروري آهن.

گيس ڊيٽيڪٽر اڄ جي سيمي ڪنڊڪٽر انڊسٽري ۾ ضروري ماحولياتي نگراني جا اوزار بڻجي ويا آهن، ۽ اهي سڀ کان وڌيڪ سڌي نگراني جا اوزار پڻ آهن.
ريڪن ڪيڪي هميشه سيمي ڪنڊڪٽر ٺاهڻ واري صنعت جي محفوظ ترقي تي ڌيان ڏنو آهي، ماڻهن لاءِ هڪ محفوظ ڪم ڪندڙ ماحول پيدا ڪرڻ جي مشن سان، ۽ پاڻ کي سيمي ڪنڊڪٽر انڊسٽري لاءِ مناسب گئس سينسر تيار ڪرڻ، صارفين کي درپيش مختلف مسئلن لاءِ مناسب حل فراهم ڪرڻ، ۽ مسلسل پراڊڪٽ جي ڪمن کي اپ گريڊ ڪرڻ ۽ سسٽم کي بهتر بڻائڻ لاءِ وقف ڪيو آهي.