Soo saarista badeecad kasta oo semiconductor ah waxay u baahan tahay boqolaal habraac. Waxaan u qaybineynaa dhammaan habka wax soo saarka siddeed tallaabo:buskud yarfarsamaynta-oksaydhaynta-photolithography-qoynta-dhigista filimka khafiifka ah-koritaanka epitaxial-fiditaanka-ikhtiraacida ion-ka.
Si aan kaaga caawinno inaad fahamto oo aad aqoonsato semiconductor-yada iyo hababka la xiriira, waxaan ku riixi doonnaa maqaallada WeChat ee cadad kasta inay mid mid u soo bandhigaan mid kasta oo ka mid ah tallaabooyinka kor ku xusan.
Maqaalkii hore, waxaa lagu xusay in si loo ilaaliyobuskud yarlaga soo bilaabo wasakhyo kala duwan, filim oksaydh ah ayaa la sameeyay - habka oksaydhka. Maanta waxaan ka hadli doonnaa "habka sawir-qaadista" ee sawir-qaadista wareegga naqshadeynta semiconductor-ka ee ku yaal wafer-ka iyadoo filimka oksaydhka la sameeyay.
Habka sawir-qaadista
1. Waa maxay habka sawir-qaadista
Sawir-qaadistu waa in la sameeyo wareegyada iyo meelaha shaqada ee looga baahan yahay wax soo saarka jajabka.
Iftiinka uu soo saaro mashiinka sawir-qaadista ayaa loo isticmaalaa in lagu soo bandhigo filimka khafiifka ah ee lagu dahaadhay sawir-qaadista iyada oo loo marayo maaskaro leh qaab. Sawir-qaadistaha ayaa beddeli doona sifooyinkiisa ka dib marka uu arko iftiinka, si qaabka maaskarada loogu nuqulo filimka khafiifka ah, si filimka khafiifka ah uu u yeesho shaqada jaantuska wareegga elektaroonigga ah. Kani waa doorka sawir-qaadistaha, oo la mid ah sawir-qaadista kamarad. Sawirrada ay kamaradu qaaddo waxaa lagu daabacaa filimka, halka sawir-qaadistaha uusan sawirin sawirrada, laakiin uu sawir-qaadistaha wareegyada iyo qaybaha kale ee elektaroonigga ah.
Photolithography waa tignoolajiyad micro-machining sax ah
Sawir-qaadista caadiga ah waa hab loo adeegsado iftiinka ultraviolet-ka oo leh hirar dhererkoodu yahay 2000 ilaa 4500 angstroms sida side-ka macluumaadka sawirka, wuxuuna u adeegsadaa photoresist-ka dhexdhexaadka ah (duubista sawirka) si loo gaaro isbeddelka, wareejinta iyo habaynta sawirada, ugu dambayntiina wuxuu macluumaadka sawirka u gudbiyaa jajabka (badanaa jajabka silicon) ama lakabka dielectric.
Waxaa la dhihi karaa in sawir-qaadistu ay tahay aasaaska warshadaha casriga ah ee semiconductor-ka, microelectronics-ka, iyo macluumaadka, sawir-qaadistuna si toos ah ayay u go'aamisaa heerka horumarinta tignoolajiyadahan.
In ka badan 60 sano tan iyo markii la sameeyay ikhtiraacii lagu guuleystay ee wareegyada isku dhafan sanadkii 1959, ballaca xariiqda ee sawirradeeda ayaa hoos u dhacay ilaa afar heer oo cabbir ah, isku-dhafka wareeggana waxaa lagu hagaajiyay in ka badan lix heer oo cabbir ah. Horumarka degdegga ah ee tignoolajiyadahan waxaa inta badan loo aaneeyaa horumarinta sawir-qaadista.
(Shuruudaha tiknoolajiyada sawir-qaadista marxaladaha kala duwan ee horumarinta wax-soo-saarka wareegyada isku dhafan)
2. Mabaadi'da aasaasiga ah ee sawir-qaadista
Qalabka sawir-qaadista guud ahaan waxaa loola jeedaa sawir-qaadayaasha, oo sidoo kale loo yaqaan sawir-qaadayaasha, kuwaas oo ah walxaha ugu muhiimsan ee shaqada photolithography. Noocan walxaha ah wuxuu leeyahay astaamaha iftiinka (oo ay ku jiraan iftiinka muuqda, iftiinka ultraviolet, shucaaca elektarooniga, iwm.). Ka dib falgalka sawir-qaadista, milmidiisu si weyn ayay isu beddeshaa.
Waxaa ka mid ah, milmida sawir-qaadaha togan ee horumariyaha ayaa kordha, qaabka la helayna waa la mid maaskarada; sawir-qaadaha taban waa lidka, taas oo ah, milmidu way yaraataa ama xitaa way noqotaa mid aan milmi karin ka dib marka la soo bandhigo horumariyaha, qaabka la helayna waa lidka maaskarada. Meelaha codsiga ee labada nooc ee sawir-qaadayaasha way kala duwan yihiin. Sawir-qaadayaasha togan ayaa si caadi ah loo isticmaalaa, taasoo ka dhigan in ka badan 80% wadarta guud.
Qodobka kor ku xusan waa jaantuska jaantuska ee habka sawir-qaadista
(1) Ku dhejinta:
Taas macnaheedu waa, sameynta filim sawir-celin ah oo leh dhumuc isku mid ah, dhejis xooggan iyo cillado aan lahayn wafer silicon ah. Si loo xoojiyo isku-xidhka u dhexeeya filimka sawir-celinta iyo wafer silicon ah, waxaa badanaa lagama maarmaan ah in marka hore wax laga beddelo dusha sare ee wafer silicon ah iyadoo la adeegsanayo walxo ay ka mid yihiin hexamethyldisilazane (HMDS) iyo trimethylsilyldiethylamine (TMSDEA). Kadib, filimka sawir-celinta waxaa lagu diyaariyaa dahaarka wareegga.
(2) Kahor dubista:
Ka dib marka la dahaadho wareegga, filimka sawir-celinta ayaa wali ku jira xaddi gaar ah oo dareere ah. Ka dib marka la dubo heerkul sare, dareeraha waa laga saari karaa intii suurtogal ah. Ka dib marka la dubo ka hor, waxa ku jira sawir-celinta waxaa la dhimayaa ilaa 5%.
(3) Soo-gaadhista:
Taasi waa, sawir-qaadaha ayaa la kulmi doonaa iftiin. Waqtigan, fal-celin sawireed ayaa dhacda, waxaana soo baxaya farqiga milmida ee u dhexeeya qaybta iftiimaysa iyo qaybta aan iftiiminayn.
(4) Horumarinta iyo adkaanta:
Badeecadu waxay ku dhex milmaysaa horumariyaha. Waqtigan xaadirka ah, aagga soo ifbaxay ee sawir-celinta togan iyo aagga aan la soo bandhigin ee sawir-celinta taban ayaa ku milmi doona horumarka. Tani waxay soo bandhigaysaa qaab saddex-geesood ah. Ka dib horumarinta, jajabku wuxuu u baahan yahay hab daaweyn heerkul sare leh si uu u noqdo filim adag, kaas oo inta badan u adeega si loo sii xoojiyo isku-dhejinta sawir-celinta ee substrate-ka.
(5) Qallajinta:
Maaddada hoosteeda ku jirta sawir-qaadaha ayaa la sawiray. Waxaa ku jira xoqidda dareeraha qoyan iyo qallajinta gaaska. Tusaale ahaan, xoqidda qoyan ee silicon, xal biyood oo aashito leh oo ah hydrofluoric acid ayaa loo isticmaalaa; xoqidda qoyan ee naxaasta, xal aashito xooggan sida nitric acid iyo sulfuric acid ayaa la isticmaalaa, halka qallajinta qalalan ay badanaa isticmaasho balaasma ama ion ion light-ka sare leh si ay u waxyeelleyso dusha sare ee maaddada oo ay u xoqdo.
(6) Qallajinta:
Ugu dambeyntii, sawir-qaadaha ayaa u baahan in laga saaro dusha sare ee muraayadda. Tallaabadan waxaa loo yaqaannaa ka saarista.
Badbaadadu waa arrinta ugu muhiimsan dhammaan wax soo saarka semiconductor-ka. Gaasaska photolithography ee khatarta badan iyo kuwa waxyeelada leh ee ku jira habka lithography-ga jajabka waa sida soo socota:
1. Haydarojiin peroxide
Haydarojiin peroxide (H2O2) waa oksaydh xooggan. Taabashada tooska ah waxay sababi kartaa barar iyo gubasho maqaarka iyo indhaha.
2. Xylene
Xylene waa dareere iyo horumariye loo isticmaalo lithography taban. Waa dab-shid leh wuxuuna leeyahay heerkul hooseeya oo ah 27.3℃ (qiyaastii heerkulka qolka). Waa qarxa marka xoogga hawada uu yahay 1%-7%. Taabashada soo noqnoqda ee xylene waxay sababi kartaa barar maqaarka ah. Uumiga Xylene waa macaan yahay, wuxuu la mid yahay urta diyaaradda; soo-gaadhista xylene waxay sababi kartaa barar indhaha, sanka iyo cunaha. Neefsashada gaaska waxay sababi kartaa madax-xanuun, wareer, rabitaanka cuntada oo yaraada iyo daal.
3. Hexamethyldisilazane (HMDS)
Hexamethyldisilazane (HMDS) waxaa badanaa loo isticmaalaa lakabka ugu horreeya si loo kordhiyo dhegdhegga photoresist-ka dusha sare ee badeecada. Waa mid guban kara wuxuuna leeyahay dhibic iftiin ah oo ah 6.7°C. Waa qarxa marka xoogga hawada uu yahay 0.8%-16%. HMDS si xooggan ayay ula falgashaa biyaha, khamriga iyo asiidhyada macdanta si ay u sii daayaan ammonia.
4. Tetramethylammonium hydroxide
Tetramethylammonium hydroxide (TMAH) waxaa si weyn loogu isticmaalaa horumarinta lithography togan. Waa sun iyo miridh. Waxay noqon kartaa mid dilaa ah haddii la liqo ama si toos ah loola xiriiro maqaarka. Taabashada boodhka TMAH ama ceeryaamo waxay sababi kartaa barar indhaha, maqaarka, sanka iyo cunaha. Neefsashada xaddi badan oo TMAH ah waxay horseedi doontaa dhimasho.
5. Koloriin iyo fluorine
Chlorine (Cl2) iyo fluorine (F2) labaduba waxaa loo isticmaalaa laysarka excimer sida ilo iftiin oo ultraviolet qoto dheer iyo ultraviolet xad dhaaf ah (EUV). Labada gaasba waa sun, waxay u muuqdaan kuwo cagaar khafiif ah, waxayna leeyihiin ur cuncun leh. Neefsashada xad dhaafka ah ee gaaskan waxay horseedi doontaa dhimasho. Gaaska fluorine wuxuu la falgali karaa biyaha si uu u soo saaro gaaska hydrogen fluoride. Gaaska hydrogen fluoride waa aashito xooggan oo cuncunaysa maqaarka, indhaha iyo marinnada neefsashada waxayna sababi kartaa astaamo sida gubasho iyo neefsashada oo dhib ah. Xoogga sare ee fluoride wuxuu sababi karaa sumowga jirka aadanaha, taasoo keenta astaamo sida madax-xanuun, matag, shuban, iyo miyir-beel.
6. Argon
Argon (Ar) waa gaas aan firfircoonayn oo aan badanaa waxyeello toos ah u geysan jidhka bini'aadamka. Xaaladaha caadiga ah, hawada dadku neefsadaan waxay ka kooban tahay qiyaastii 0.93% argon, xoogganina saameyn cad kuma laha jidhka bini'aadamka. Si kastaba ha ahaatee, xaaladaha qaarkood, argon wuxuu waxyeello u geysan karaa jidhka bini'aadamka.
Waa kuwan xaalado suurtagal ah: Meel xaddidan, fiirsashada argon way kordhi kartaa, taasoo yareyn karta fiirsashada oksijiinta hawada waxayna sababi kartaa hypoxia. Tani waxay sababi kartaa astaamo sida wareer, daal, iyo neefta oo ku qabata. Intaa waxaa dheer, argon waa gaas aan firfircoonayn, laakiin waxay ku qarxi kartaa heerkul sare ama cadaadis sare.
7. Neon
Neon (Ne) waa gaas deggan, aan midab lahayn oo aan ur lahayn oo aan ka qayb qaadan Gaaska neon kuma lug laha habka neefsashada aadanaha, sidaa darteed neefsashada oo ku badan gaaska neon waxay sababi doontaa hypoxia. Haddii aad ku jirto xaalad hypoxia muddo dheer, waxaa laga yaabaa inaad la kulanto astaamo sida madax-xanuun, lallabo, iyo matag. Intaa waxaa dheer, gaaska neon wuxuu la falgeli karaa walxo kale heerkul sare ama cadaadis sare si uu u keeno dab ama qarax.
8. Gaaska Xenon
Gaaska Xenon (Xe) waa gaas deggan, aan midab lahayn oo aan ur lahayn oo aan ka qayb qaadan habka neefsashada aadanaha, sidaa darteed neefsashada oo ku badan gaaska xenon waxay sababi doontaa hypoxia. Haddii aad ku jirto xaalad hypoxia muddo dheer, waxaa laga yaabaa inaad la kulanto astaamo sida madax-xanuun, lallabo, iyo matag. Intaa waxaa dheer, gaaska neon wuxuu la falgeli karaa walxo kale heerkul sare ama cadaadis sare si uu u keeno dab ama qarax.
9. Gaaska Krypton
Gaaska Krypton (Kr) waa gaas deggan, aan midab lahayn oo aan ur lahayn oo aan ka qayb qaadan habka neefsashada aadanaha, sidaa darteed neefsashada oo ku badan gaaska krypton waxay sababi kartaa hypoxia. Haddii aad muddo dheer ku jirto xaalad hypoxia ah, waxaa laga yaabaa inaad la kulanto calaamado sida madax-xanuun, lallabo, iyo matag. Intaa waxaa dheer, gaaska xenon wuxuu la falgeli karaa walxo kale heerkul sare ama cadaadis sare si uu u keeno dab ama qarax. Neefsashada jawi ay ogsijiin la'aani ku jirto waxay sababi kartaa hypoxia. Haddii aad ku jirto xaalad hypoxia ah muddo dheer, waxaa laga yaabaa inaad la kulanto calaamado sida madax-xanuun, lallabo, iyo matag. Intaa waxaa dheer, gaaska krypton wuxuu la falgeli karaa walxo kale heerkul sare ama cadaadis sare si uu u keeno dab ama qarax.
Xalalka ogaanshaha gaaska khatarta ah ee warshadaha semiconductor-ka
Warshadaha semiconductor-ka waxay ku lug leeyihiin wax soo saarka, soo saarista, iyo habka gaasaska guban kara, qarxa, sun ah, iyo kuwa waxyeelada leh. Maadaama uu yahay isticmaalaha gaasaska warshadaha wax soo saarka semiconductor-ka, shaqaale kasta waa inuu fahmaa xogta badbaadada ee gaasaska khatarta ah ee kala duwan ka hor inta aan la isticmaalin, waana inuu ogaadaa sida loola macaamilo hababka degdegga ah marka gaasaskani daadanayaan.
Wax soo saarka, wax soo saarka, iyo kaydinta warshadaha semiconductor-ka, si looga fogaado khasaaraha naf iyo hanti ee ka dhasha daadashada gaasaskan khatarta ah, waxaa lagama maarmaan ah in la rakibo qalabka ogaanshaha gaaska si loo ogaado gaaska bartilmaameedka ah.
Qalabka lagu ogaado gaaska ayaa noqday qalabka ugu muhiimsan ee la socodka deegaanka warshadaha semiconductor-ka maanta, waana qalabka ugu tooska ah ee la socodka.
Riken Keiki had iyo jeer wuxuu fiiro gaar ah u lahaa horumarinta badqabka leh ee warshadaha wax soo saarka semiconductor-ka, iyadoo ujeedadu tahay abuurista jawi shaqo oo ammaan ah oo loogu talagalay dadka, waxayna nafteeda u hurtay horumarinta dareemayaasha gaaska ee ku habboon warshadaha semiconductor-ka, iyadoo bixinaysa xalal macquul ah oo loogu talagalay dhibaatooyinka kala duwan ee ay la kulmaan isticmaalayaashu, iyo si joogto ah u cusboonaysiinta hawlaha wax soo saarka iyo hagaajinta nidaamyada.
Waqtiga boostada: Luulyo-16-2024