האַלב-קאָנדוקטאָר פּראָצעס פולער פּראָצעס פון פאָטאָליטאָגראַפי

די פאבריקאציע פון ​​יעדן האַלב-קאָנדוקטאָר פּראָדוקט פארלאנגט הונדערטער פּראָצעסן. מיר טיילן דעם גאַנצן פאבריקאציע פּראָצעס אין אַכט טריט:וועיפערפּראַסעסינג-אָקסידאַציע-פאָטאָליטאָגראַפי-עטשינג-דין פֿילם דעפּאָזיציע-עפּיטאַקסיאַל וווּקס-דיפוזיע-יאָן ימפּלאַנטאַציע.
כדי צו העלפן אייך פארשטיין און דערקענען האַלב-קאָנדוקטאָרן און פֿאַרבונדענע פּראָצעסן, וועלן מיר שטופּן WeChat אַרטיקלען אין יעדער אויסגאַבע צו באַקענען יעדן פֿון די אויבנדערמאָנטע טריט איינס נאָכן אַנדערן.
אין דעם פריערדיקן אַרטיקל איז דערמאָנט געוואָרן אַז כּדי צו באַשיצן דיוועיפערפון פארשידענע אומריינקייטן, איז געמאכט געווארן אן אקסייד פילם -- אקסידאציע פראצעס. היינט וועלן מיר דיסקוטירן דעם "פאטאליטאגראפיע פראצעס" פון פאטאגראפירן דעם האלב-קאנדוקטאר דיזיין קרייז אויף דעם וועיפער מיטן געשאפןן אקסייד פילם.

 

פאָטאָליטאָגראַפי פּראָצעס

 

1. וואָס איז דער פאָטאָליטאָגראַפי פּראָצעס

פאָטאָליטאָגראַפי איז צו מאַכן די סערקאַץ און פאַנגקשאַנאַל געביטן וואָס זענען נויטיק פֿאַר טשיפּ פּראָדוקציע.
דאס ליכט וואס ווערט ארויסגעלאזט דורך דער פאטאליטאגראפיע מאשין ווערט גענוצט צו אויפדעקן דעם דין פילם באדעקט מיט פאטארעזיסט דורך א מאסקע מיט א מוסטער. דער פאטארעזיסט וועט ענדערן זיינע אייגנשאפטן נאכדעם וואס ער זעט דאס ליכט, אזוי אז דער מוסטער אויף דער מאסקע ווערט קאפירט צום דין פילם, אזוי אז דער דין פילם האט די פונקציע פון ​​אן עלעקטראנישער קרייז דיאגראם. דאס איז די ראלע פון ​​פאטאליטאגראפיע, ענליך צו נעמען בילדער מיט א קאמערא. די פאטאס וואס די קאמערא נעמט ווערן געדרוקט אויפן פילם, בשעת די פאטאליטאגראפיע גראווירט נישט פאטאס, נאר קרייז דיאגראמען און אנדערע עלעקטראנישע קאמפאנענטן.

פאָטאָליטאָגראַפי איז אַ פּינקטלעכע מיקראָ-מאַשינינג טעכנאָלאָגיע

קאַנווענשאַנעל פאָטאָליטאָגראַפי איז אַ פּראָצעס וואָס ניצט אולטראַוויאָלעט ליכט מיט אַ כוואַליע לענג פון 2000 צו 4500 אַנגסטראָם ווי דער בילד אינפֿאָרמאַציע טרעגער, און ניצט פאָטאָרעזיסט ווי די ינטערמידייט (בילד רעקאָרדינג) מיטל צו דערגרייכן די טראַנספאָרמאַציע, אַריבערפירן און פּראַסעסינג פון גראַפיקס, און לעסאָף טראַנסמיטז די בילד אינפֿאָרמאַציע צו די טשיפּ (הויפּטזעכלעך סיליקאָן טשיפּ) אָדער דיעלעקטריק שיכט.
מען קען זאָגן אַז פאָטאָליטאָגראַפי איז די יסוד פון מאָדערנע האַלב-קאָנדוקטאָר, מיקראָעלעקטראָניק און אינפֿאָרמאַציע אינדוסטריעס, און פאָטאָליטאָגראַפי באַשטימט גלייך דעם אַנטוויקלונגס-ניוואָ פון די טעכנאָלאָגיעס.
אין די מער ווי 60 יאר זינט דער ערפאלגרייכער אויסטרעף פון אינטעגרירטע קרייזן אין 1959, איז די ליניע ברייט פון אירע גראַפיקס פארקלענערט געוואָרן מיט בערך פיר אָרדערס פון מאַגניטוד, און די קרייז אינטעגראַציע איז פֿאַרבעסערט געוואָרן מיט מער ווי זעקס אָרדערס פון מאַגניטוד. דער שנעלער פּראָגרעס פון די טעכנאָלאָגיעס ווערט הויפּטזעכלעך צוגעשריבן צו דער אַנטוויקלונג פון פאָטאָליטאָגראַפי.

(פארלאנגען פאר פאטאליטאגראפיע טעכנאלאגיע אין פארשידענע שטאפלען פון אנטוויקלונג פון אינטעגרירטע קרייז פאבריקאציע)

 

2. גרונטלעכע פּרינציפּן פון פאָטאָליטאָגראַפי

פאָטאָליטאָגראַפי מאַטעריאַלן באַצייכענען בכלל פאָטאָרעזיסטן, אויך באַקאַנט ווי פאָטאָרעזיסטן, וואָס זענען די מערסט קריטישע פונקציאָנעלע מאַטעריאַלן אין פאָטאָליטאָגראַפי. די סאָרט מאַטעריאַל האט די קעראַקטעריסטיקס פון ליכט (אַרייַנגערעכנט קענטיק ליכט, אַלטראַווייאַליט ליכט, עלעקטראָן שטראַל, אאז"ו ו) רעאַקציע. נאָך פאָטאָכעמישער רעאַקציע, ענדערט זיך זיין סאָלוביליטי באַדייטנד.
צווישן זיי, די סאָלוביליטי פון פּאָזיטיוו פאָטאָרעזיסט אין די דעוועלאָפּער וואַקסט, און די באַקומענע מוסטער איז די זעלבע ווי די מאַסקע; נעגאַטיוו פאָטאָרעזיסט איז די פאַרקערטע, דאָס הייסט, די סאָלוביליטי פאַרקלענערט זיך אָדער ווערט אפילו נישט סאָלוביל נאָך וואָס עס איז אויסגעשטעלט צו די דעוועלאָפּער, און די באַקומענע מוסטער איז פאַרקערט צו די מאַסקע. די אַפּליקאַציע פעלדער פון די צוויי טייפּס פון פאָטאָרעזיסטן זענען אַנדערש. פּאָזיטיווע פאָטאָרעזיסטן זענען מער אָפט געניצט, אַקאַונטינג פֿאַר מער ווי 80% פון די גאַנץ.

דאָס אויבנדערמאָנטע איז אַ סכעמאַטישע דיאַגראַמע פֿון דעם פֿאָטאָליטהאָגראַפֿיע פּראָצעס

 

(1) קלעבן:

דאס הייסט, שאַפֿן אַ פֿאָטאָרעזיסט פֿילם מיט גלייכער גרעב, שטאַרקער אַדכיזשאַן און קיין חסרונות אויף דער סיליקאָן וועיפֿער. כּדי צו פֿאַרבעסערן די אַדכיזשאַן צווישן דער פֿאָטאָרעזיסט פֿילם און דער סיליקאָן וועיפֿער, איז עס אָפֿט נייטיק ערשט צו מאָדיפֿיצירן די ייבערפֿלאַך פֿון דער סיליקאָן וועיפֿער מיט סובסטאַנצן ווי העקסאַמעטהילדיסילאַזאַן (HMDS) און טרימעטהילסיילדיעטהילאַמין (TMSDEA). דערנאָך ווערט דער פֿאָטאָרעזיסט פֿילם צוגעגרייט דורך ספּין קאָוטינג.

(2) פאַר-באַקן:

נאך ספין קאטינג, אנטהאלט דער פאטארעזיסט פילם נאך א געוויסע מאס סאלווענט. נאך באקן ביי א העכערע טעמפעראטור, קען מען ארויסנעמען דעם סאלווענט אזוי ווייניג ווי מעגליך. נאך פאר-באקן, ווערט דער אינהאלט פון פאטארעזיסט רעדוצירט צו בערך 5%.

(3) אויסשטעלונג:

דאס הייסט, דער פאָטאָרעזיסט ווערט אויסגעשטעלט צו ליכט. אין דעם מאָמענט פּאַסירט אַ פאָטאָרעאַקציע, און עס פּאַסירט דער אונטערשייד אין סאָלוביליטי צווישן דעם באַלויכטענעם טייל און דעם נישט-באַלויכטענעם טייל.

(4) אַנטוויקלונג און פֿאַרהאַרטונג:

דאס פּראָדוקט ווערט איינגעטובלט אין דעם דעוועלאָפּער. אין דעם מאָמענט, וועט דער אויסגעשטעלטער שטח פון דעם פּאָזיטיוון פאָטאָרעזיסט און דער נישט-אויסגעשטעלטער שטח פון דעם נעגאַטיוון פאָטאָרעזיסט זיך אויפלעזן אין דער דעוועלאָפּמענט. דאָס שטעלט פאר א דריי-דימענסיאָנעלן מוסטער. נאָך דער דעוועלאָפּמענט, דאַרף דער טשיפּ א הויך-טעמפּעראַטור באַהאַנדלונג פּראָצעס צו ווערן א האַרטער פילם, וואָס דינט הויפּטזעכלעך צו ווייטער פֿאַרבעסערן די אַדכיזשאַן פון דעם פאָטאָרעזיסט צום סאַבסטראַט.

(5) עטשינג:

דאָס מאַטעריאַל אונטערן פֿאָטאָרעזיסט ווערט געעטשט. דאָס נעמט אַרײַן פֿליסיקע נאַסע עטשינג און גאַזיקע טרוקענע עטשינג. למשל, פֿאַר נאַסע עטשינג פֿון סיליקאָן, ווערט גענוצט אַ זויערע וואַסעריקע לייזונג פֿון הידראָפֿלאָאָרישע זויער; פֿאַר נאַסע עטשינג פֿון קופּער, ווערט גענוצט אַ שטאַרקע זויערע לייזונג ווי שטיקשטאָף זויער און שוועבל זויער, בשעת טרוקענע עטשינג ניצט אָפֿט פּלאַזמע אָדער הויך-ענערגיע יאָן שטראַלן צו באַשעדיגן די ייבערפֿלאַך פֿון מאַטעריאַל און עס עטשינג.

(6) דעגומינג:

צום סוף, דאַרף מען אַראָפּנעמען דעם פאָטאָרעזיסט פֿון דער ייבערפֿלאַך פֿון דער לינז. דער שריט ווערט גערופֿן דעגומינג.

זיכערקייט איז די וויכטיגסטע פראגע אין אלע האלב-קאנדוקטאר פראדוקציע. די הויפט געפערליכע און שעדליכע פאטאליטאגראפיע גאזן אין דעם טשיפ ליטאגראפיע פראצעס זענען ווי פאלגנד:

 

1. וואַסערשטאָף פּעראָקסייד

וואַסערשטאָף פּעראָקסייד (H2O2) איז אַ שטאַרקער אָקסידאַנט. דירעקטער קאָנטאַקט קען פאַראורזאַכן הויט און אויג אָנצינדונג און ברענונגען.

 

2. קסילענע

קסילען איז אַ סאָלווענט און דעוועלאָפּער געניצט אין נעגאַטיווער ליטאָגראַפֿיע. עס איז ברענענדיק און האט אַ נידעריקע טעמפּעראַטור פון בלויז 27.3℃ (אומגעפער צימער טעמפּעראַטור). עס איז עקספּלאָזיוו ווען די קאָנצענטראַציע אין דער לופט איז 1%-7%. איבערחזרנדיקער קאָנטאַקט מיט קסילען קען פאַראורזאַכן הויט אָנצינדונג. קסילען פארע איז זיס, ענלעך צו דער שמעק פון עראָפּלאַן טאַק; ויסשטעלן צו קסילען קען פאַראורזאַכן אָנצינדונג פון די אויגן, נאָז און האַלדז. ינאַליישאַן פון דעם גאַז קען פאַראורזאַכן קאָפּווייטיק, שווינדל, אָנווער פון אַפּעטיט און מידקייט.

 

3. העקסאַמעטהילדיסילאַזאַן (HMDS)

העקסאַמעטהילדיסילאַזאַן (HMDS) ווערט מערסטנס גענוצט ווי אַ פּריימער שיכט צו פֿאַרגרעסערן די אַדכיזשאַן פֿון פֿאָטאָרעזיסט אויף דער ייבערפֿלאַך פֿון דעם פּראָדוקט. עס איז ברענענדיק און האט אַ פֿלאַש פּונקט פֿון 6.7°C. עס איז עקספּלאָזיוו ווען די קאָנצענטראַציע אין דער לופֿט איז 0.8%-16%. HMDS רעאַגירט שטאַרק מיט וואַסער, אַלקאָהאָל און מינעראַל זויערן צו באַפֿרײַען אַמאָניאַק.

 

4. טעטראַמעטהילאַמאָניום הידראָקסייד

טעטראַמעטהילאַמאָניום הידראָקסייד (TMAH) ווערט ברייט גענוצט ווי אַ דעוועלאָפּער פֿאַר פּאָזיטיווע ליטאָגראַפֿיע. עס איז טאָקסיש און קעראָוסיוו. עס קען זיין פאַטאַל אויב געשלונגען אָדער אין דירעקטן קאָנטאַקט מיט דער הויט. קאָנטאַקט מיט TMAH שטויב אָדער נעפּל קען פאַראורזאַכן אָנצינדונג פון די אויגן, הויט, נאָז און האַלדז. ינאַליישאַן פון הויך קאַנסאַנטריישאַנז פון TMAH וועט פירן צו טויט.

 

5. כלאָר און פלאָר

כלאָר (Cl2) און פלאָר (F2) ווערן ביידע גענוצט אין עקסימער לאַזערס ווי טיף אולטראַוויאָלעט און עקסטרעם אולטראַוויאָלעט (EUV) ליכט קוועלער. ביידע גאַזן זענען טאַקסיק, דערשייַנען ליכט גרין, און האָבן אַ שטאַרק יריטייטינג שמעקן. ינאַליישאַן פון הויך קאַנסאַנטריישאַנז פון דעם גאַז וועט פירן צו טויט. פלאָר גאַז קען רעאַגירן מיט וואַסער צו פּראָדוצירן הידראָגען פלאָריד גאַז. הידראָגען פלאָריד גאַז איז אַ שטאַרק זויער וואָס יריטייץ די הויט, אויגן און רעספּעראַטאָרי טראַקט און קען פאַרשאַפן סימפּטאָמס אַזאַ ווי ברענט און שוועריקייטן צו אָטעמען. הויך קאַנסאַנטריישאַנז פון פלאָריד קענען פאַרשאַפן פאַרסאַמונג צו דעם מענטשלעכן גוף, וואָס פאַרשאַפן סימפּטאָמס אַזאַ ווי קאָפּווייטיק, ברעכן, שילשל, און קאָמאַ.

 

6. אַרגאָן

אַרגאָן (Ar) איז אַן אינערט גאַז וואָס שאַטן געוויינטלעך נישט דעם מענטשלעכן קערפּער דירעקט. אונטער נאָרמאַלע אומשטענדן, די לופט וואָס מענטשן אָטעמען כּולל אַרום 0.93% אַרגאָן, און די קאָנצענטראַציע האט נישט קיין קלאָרע ווירקונג אויף דעם מענטשלעכן קערפּער. אָבער, אין עטלעכע פאַלן, קען אַרגאָן שאַטן דעם מענטשלעכן קערפּער.
דאָ זענען עטלעכע מעגלעכע סיטואַציעס: אין אַ פֿאַרמאַכטן אָרט, קען די קאָנצענטראַציע פֿון אַרגאָן זיך פֿאַרגרעסערן, דערמיט פֿאַרקלענערנדיק די זויערשטאָף קאָנצענטראַציע אין דער לופֿט און פֿאַראורזאַכן היפּאָקסיע. דאָס קען פֿאַראורזאַכן סימפּטאָמען ווי קאָפּשווינדל, מידקייט און קורצע אָטעם. דערצו, איז אַרגאָן אַן אינערט גאַז, אָבער עס קען עקספּלאָדירן אונטער הויכער טעמפּעראַטור אָדער הויכן דרוק.

 

7. נעאָן

נעאָן (Ne) איז אַ סטאַביל, קאָלירלאָז און גערוךלאָז גאַז וואָס נעמט נישט אָנטייל אין דעם נעאָן גאַז איז נישט ינוואַלווד אין דעם מענטשלעכן רעספּעראַטאָרישן פּראָצעס, אַזוי אָטעמען אַ הויך קאָנצענטראַציע פון ​​נעאָן גאַז וועט פאַרשאַפן היפּאָקסיאַ. אויב איר זענט אין אַ צושטאַנד פון היפּאָקסיאַ פֿאַר אַ לאַנג צייט, קענט איר דערפאַרן סימפּטאָמס ווי קאָפּווייטיק, וואַלגעניש און ברעכן. אין דערצו, קען נעאָן גאַז רעאַגירן מיט אַנדערע סאַבסטאַנסיז אונטער הויך טעמפּעראַטור אָדער הויך דרוק צו פאַרשאַפן פייַער אָדער עקספּלאָזיע.

 

8. קסענאָן גאַז

קסענאָן גאַז (Xe) איז אַ סטאַביל, קאָלירלאָז און אָן גערוך גאַז וואָס נעמט נישט אָנטייל אין דעם מענטשלעכן רעספּעראַטאָרישן פּראָצעס, אַזוי וועט אָטעמען אַ הויכע קאָנצענטראַציע פון ​​קסענאָן גאַז פאַראורזאַכן היפּאָקסיאַ. אויב איר זענט אין אַ צושטאַנד פון היפּאָקסיאַ פֿאַר אַ לאַנגע צייט, קענט איר דערפאַרן סימפּטאָמען ווי קאָפּווייטיק, וואַלגעניש און ברעכן. דערצו קען נעאָן גאַז רעאַגירן מיט אַנדערע סאַבסטאַנצן אונטער הויכער טעמפּעראַטור אָדער הויכן דרוק צו פאַראורזאַכן פייער אָדער עקספּלאָזיע.

 

9. קריפּטאָן גאַז

קריפּטאָן גאַז (Kr) איז אַ סטאַביל, קאָלירלאָז און שמעקלאָז גאַז וואָס נעמט נישט אָנטייל אין דעם מענטשלעכן רעספּעראַטאָרישן פּראָצעס, אַזוי אָטעמען אַ הויכע קאָנצענטראַציע פון ​​קריפּטאָן גאַז וועט פאַראורזאַכן היפּאָקסיאַ. אויב איר זענט אין אַ צושטאַנד פון היפּאָקסיאַ פֿאַר אַ לאַנגע צייט, קענט איר דערפאַרן סימפּטאָמען ווי קאָפּווייטיק, וואַלגעניש און ברעכן. אין דערצו, קען קסענאָן גאַז רעאַגירן מיט אַנדערע סאַבסטאַנצן אונטער הויכער טעמפּעראַטור אָדער הויכן דרוק צו פאַראורזאַכן פייער אָדער עקספּלאָזיע. אָטעמען אין אַ סביבה מיט זויערשטאָף-דעפּריוואַציע קען פאַראורזאַכן היפּאָקסיאַ. אויב איר זענט אין אַ צושטאַנד פון היפּאָקסיאַ פֿאַר אַ לאַנגע צייט, קענט איר דערפאַרן סימפּטאָמען ווי קאָפּווייטיק, וואַלגעניש און ברעכן. אין דערצו, קען קריפּטאָן גאַז רעאַגירן מיט אַנדערע סאַבסטאַנצן אונטער הויכער טעמפּעראַטור אָדער הויכן דרוק צו פאַראורזאַכן פייער אָדער עקספּלאָזיע.

 

געפערלעכע גאז דעטעקציע לייזונגען פאר די האַלב-קאָנדוקטאָר אינדוסטריע

די האַלב-קאָנדוקטאָר אינדוסטריע באַציט זיך צו דער פּראָדוקציע, מאַנופאַקטורינג און פּראָצעס פון ברענענדיקע, עקספּלאָזיווע, טאָקסישע און שעדלעכע גאַזן. אַלס אַ באַניצער פון גאַזן אין האַלב-קאָנדוקטאָר פאַבריקן, זאָל יעדער שטאַב מיטגליד פֿאַרשטיין די זיכערהייט דאַטן פון פֿאַרשידענע געפערלעכע גאַזן איידער נוצן, און זאָל וויסן ווי צו האַנדלען מיט די נויטפאַל פּראָצעדורן ווען די גאַזן ליקן.
אין דער פּראָדוקציע, מאַנופאַקטורינג און סטאָרידזש פון דער האַלב-קאָנדוקטאָר אינדוסטריע, כּדי צו ויסמיידן דעם פארלוסט פון לעבן און פאַרמעגן געפֿירט דורך דעם ליקאַדזש פון די געפערלעכע גאַזן, איז עס נייטיק צו ינסטאַלירן גאַז דעטעקשאַן אינסטרומענטן צו דעטעקטירן דעם ציל גאַז.

גאז דעטעקטאָרן זענען געוואָרן וויכטיקע סביבה מאָניטאָרינג אינסטרומענטן אין היינטיקער האַלב-קאָנדוקטאָר אינדוסטריע, און זענען אויך די מערסט דירעקטע מאָניטאָרינג מכשירים.
ריקען קעיקי האט שטענדיק געגעבן אויפמערקזאמקייט צו דער זיכערער אנטוויקלונג פון דער האַלב-קאָנדוקטאָר פאַבריקאַציע אינדוסטריע, מיט דער מיסיע צו שאַפֿן אַ זיכערע אַרבעטס סביבה פֿאַר מענטשן, און האט זיך געווידמעט צו אַנטוויקלען גאַז סענסאָרן פּאַסיק פֿאַר דער האַלב-קאָנדוקטאָר אינדוסטריע, צושטעלן גלייַכגעוויכטיקע לייזונגען פֿאַר פֿאַרשידענע פּראָבלעמען וואָס באַניצער באַגעגענען, און קעסיידער אַפּגרעידן פּראָדוקט פֿונקציעס און אָפּטימיזירן סיסטעמען.