Απαιτούνται εκατοντάδες διαδικασίες για να στρίψετε αόστιασε ημιαγωγό. Μία από τις πιο σημαντικές διαδικασίες είναιχαλκογραφία- δηλαδή σκάλισμα λεπτών μοτίβων κυκλωμάτων στοόστια. Η επιτυχία τουχαλκογραφίαΗ διαδικασία εξαρτάται από τη διαχείριση διαφόρων μεταβλητών εντός ενός καθορισμένου εύρους διανομής και κάθε εξοπλισμός χάραξης πρέπει να είναι προετοιμασμένος να λειτουργεί υπό τις βέλτιστες συνθήκες. Οι μηχανικοί μας στη διαδικασία χάραξης χρησιμοποιούν εξαιρετική τεχνολογία κατασκευής για να ολοκληρώσουν αυτήν τη λεπτομερή διαδικασία.
Το SK Hynix News Center πήρε συνεντεύξεις από μέλη των τεχνικών ομάδων Icheon DRAM Front Etch, Middle Etch και End Etch για να μάθει περισσότερα για τη δουλειά τους.
Χαράσσω με οξύ: Ένα ταξίδι στη βελτίωση της παραγωγικότητας
Στην κατασκευή ημιαγωγών, η χάραξη αναφέρεται στη χάραξη σχεδίων σε λεπτές μεμβράνες. Τα σχέδια ψεκάζονται χρησιμοποιώντας πλάσμα για να σχηματίσουν το τελικό περίγραμμα κάθε σταδίου της διαδικασίας. Ο κύριος σκοπός του είναι να παρουσιάζει τέλεια ακριβή μοτίβα σύμφωνα με τη διάταξη και να διατηρεί ομοιόμορφα αποτελέσματα υπό όλες τις συνθήκες.
Εάν παρουσιαστούν προβλήματα στη διαδικασία εναπόθεσης ή φωτολιθογραφίας, μπορούν να επιλυθούν με την τεχνολογία επιλεκτικής χάραξης (Etch). Ωστόσο, εάν κάτι πάει στραβά κατά τη διαδικασία χάραξης, η κατάσταση δεν μπορεί να αντιστραφεί. Αυτό συμβαίνει γιατί δεν μπορεί να γεμίσει το ίδιο υλικό στην χαραγμένη περιοχή. Επομένως, στη διαδικασία κατασκευής ημιαγωγών, η χάραξη είναι ζωτικής σημασίας για τον προσδιορισμό της συνολικής απόδοσης και της ποιότητας του προϊόντος.
Η διαδικασία χάραξης περιλαμβάνει οκτώ βήματα: ISO, BG, BLC, GBL, SNC, M0, SN και MLM.
Πρώτον, το στάδιο ISO (Isolation) χαράζει (Etch) πυρίτιο (Si) στη γκοφρέτα για να δημιουργήσει την περιοχή ενεργού κελιού. Το στάδιο BG (Buried Gate) σχηματίζει τη γραμμή διεύθυνσης σειράς (Word Line) 1 και την πύλη για τη δημιουργία ενός ηλεκτρονικού καναλιού. Στη συνέχεια, το στάδιο BLC (Bit Line Contact) δημιουργεί τη σύνδεση μεταξύ του ISO και της γραμμής διεύθυνσης στήλης (Bit Line) 2 στην περιοχή κελιών. Το στάδιο GBL (Peri Gate+Cell Bit Line) θα δημιουργήσει ταυτόχρονα τη γραμμή διεύθυνσης στήλης κελιού και την πύλη στην περιφέρεια 3.
Το στάδιο SNC (Storage Node Contract) συνεχίζει να δημιουργεί τη σύνδεση μεταξύ της ενεργής περιοχής και του κόμβου αποθήκευσης 4. Στη συνέχεια, το στάδιο M0 (Metal0) σχηματίζει τα σημεία σύνδεσης του περιφερειακού S/D (Storage Node) 5 και των σημείων σύνδεσης μεταξύ της γραμμής διεύθυνσης στήλης και του κόμβου αποθήκευσης. Το στάδιο SN (Storage Node) επιβεβαιώνει τη χωρητικότητα της μονάδας και το επόμενο στάδιο MLM (Multi Layer Metal) δημιουργεί την εξωτερική παροχή ρεύματος και την εσωτερική καλωδίωση και ολοκληρώνεται ολόκληρη η διαδικασία μηχανικής χάραξης (Etch).
Δεδομένου ότι οι τεχνικοί χάραξης (Etch) είναι κυρίως υπεύθυνοι για τη διαμόρφωση των ημιαγωγών, το τμήμα DRAM χωρίζεται σε τρεις ομάδες: Front Etch (ISO, BG, BLC). Middle Etch (GBL, SNC, M0); End Etch (SN, MLM). Αυτές οι ομάδες χωρίζονται επίσης ανάλογα με τις θέσεις κατασκευής και τις θέσεις εξοπλισμού.
Οι θέσεις παραγωγής είναι υπεύθυνες για τη διαχείριση και τη βελτίωση των διαδικασιών παραγωγής της μονάδας. Οι θέσεις παραγωγής διαδραματίζουν πολύ σημαντικό ρόλο στη βελτίωση της απόδοσης και της ποιότητας των προϊόντων μέσω μεταβλητού ελέγχου και άλλων μέτρων βελτιστοποίησης της παραγωγής.
Οι θέσεις εξοπλισμού είναι υπεύθυνες για τη διαχείριση και την ενίσχυση του εξοπλισμού παραγωγής για την αποφυγή προβλημάτων που μπορεί να προκύψουν κατά τη διαδικασία χάραξης. Η βασική ευθύνη των θέσεων εξοπλισμού είναι να διασφαλίζουν τη βέλτιστη απόδοση του εξοπλισμού.
Αν και οι ευθύνες είναι σαφείς, όλες οι ομάδες εργάζονται προς έναν κοινό στόχο – δηλαδή τη διαχείριση και τη βελτίωση των διαδικασιών παραγωγής και του σχετικού εξοπλισμού για τη βελτίωση της παραγωγικότητας. Για το σκοπό αυτό, κάθε ομάδα μοιράζεται ενεργά τα δικά της επιτεύγματα και τομείς προς βελτίωση και συνεργάζεται για τη βελτίωση της επιχειρηματικής απόδοσης.
Πώς να αντιμετωπίσετε τις προκλήσεις της τεχνολογίας σμίκρυνσης
Η SK Hynix ξεκίνησε τη μαζική παραγωγή προϊόντων 8Gb LPDDR4 DRAM για διαδικασία κλάσης 10nm (1a) τον Ιούλιο του 2021.
Τα μοτίβα κυκλωμάτων μνήμης ημιαγωγών έχουν εισέλθει στην εποχή των 10 nm και μετά από βελτιώσεις, μια μόνο DRAM μπορεί να φιλοξενήσει περίπου 10.000 κυψέλες. Επομένως, ακόμη και στη διαδικασία χάραξης, το περιθώριο της διαδικασίας είναι ανεπαρκές.
Εάν η οπή (τρύπα) 6 που σχηματίστηκε είναι πολύ μικρή, μπορεί να φαίνεται «ανοίχθηκε» και να μπλοκάρει το κάτω μέρος του τσιπ. Επιπλέον, εάν η τρύπα που σχηματίζεται είναι πολύ μεγάλη, μπορεί να προκληθεί «γέφυρα». Όταν το κενό μεταξύ δύο οπών είναι ανεπαρκές, εμφανίζεται «γέφυρα», με αποτέλεσμα προβλήματα αμοιβαίας πρόσφυσης στα επόμενα βήματα. Καθώς οι ημιαγωγοί γίνονται όλο και πιο εκλεπτυσμένοι, το εύρος των τιμών του μεγέθους των οπών σταδιακά συρρικνώνεται και αυτοί οι κίνδυνοι θα εξαλειφθούν σταδιακά.
Για την επίλυση των παραπάνω προβλημάτων, οι ειδικοί της τεχνολογίας χάραξης συνεχίζουν να βελτιώνουν τη διαδικασία, συμπεριλαμβανομένης της τροποποίησης της συνταγής διεργασίας και του αλγόριθμου APC7 και εισάγοντας νέες τεχνολογίες χάραξης όπως ADCC8 και LSR9.
Καθώς οι ανάγκες των πελατών γίνονται πιο διαφορετικές, μια άλλη πρόκληση έχει εμφανιστεί – η τάση της παραγωγής πολλαπλών προϊόντων. Για την κάλυψη τέτοιων αναγκών των πελατών, οι βελτιστοποιημένες συνθήκες διαδικασίας για κάθε προϊόν πρέπει να ρυθμιστούν ξεχωριστά. Αυτή είναι μια πολύ ιδιαίτερη πρόκληση για τους μηχανικούς, επειδή πρέπει να κάνουν την τεχνολογία μαζικής παραγωγής να ανταποκρίνεται στις ανάγκες τόσο των καθιερωμένων συνθηκών όσο και των διαφοροποιημένων συνθηκών.
Για το σκοπό αυτό, οι μηχανικοί της Etch εισήγαγαν την τεχνολογία «APC offset»10 για τη διαχείριση διαφόρων παραγώγων που βασίζονται σε βασικά προϊόντα (Core Products) και καθιέρωσαν και χρησιμοποίησαν το «σύστημα T-index» για τη συνολική διαχείριση διαφόρων προϊόντων. Μέσω αυτών των προσπαθειών, το σύστημα βελτιώνεται συνεχώς για να ανταποκρίνεται στις ανάγκες της παραγωγής πολλαπλών προϊόντων.
Ώρα δημοσίευσης: Ιουλ-16-2024