చిప్ తయారీ ప్రక్రియ యొక్క పూర్తి వివరణ (1/2): పొర నుండి ప్యాకేజింగ్ మరియు పరీక్ష వరకు

ప్రతి సెమీకండక్టర్ ఉత్పత్తి యొక్క తయారీకి వందలాది ప్రక్రియలు అవసరమవుతాయి మరియు మొత్తం తయారీ ప్రక్రియ ఎనిమిది దశలుగా విభజించబడింది:పొర ప్రాసెసింగ్ - ఆక్సీకరణం - ఫోటోలిథోగ్రఫీ - చెక్కడం - సన్నని చలనచిత్రం నిక్షేపణ - ఇంటర్కనెక్షన్ - పరీక్ష - ప్యాకేజింగ్.

దశ 1:పొర ప్రాసెసింగ్

అన్ని సెమీకండక్టర్ ప్రక్రియలు ఇసుక రేణువుతో ప్రారంభమవుతాయి! ఎందుకంటే ఇసుకలో ఉండే సిలికాన్ పొరలను ఉత్పత్తి చేయడానికి అవసరమైన ముడి పదార్థం. పొరలు అనేవి సిలికాన్ (Si) లేదా గాలియం ఆర్సెనైడ్ (GaAs)తో తయారు చేయబడిన సింగిల్ క్రిస్టల్ సిలిండర్‌ల నుండి కత్తిరించబడిన గుండ్రని ముక్కలు. అధిక స్వచ్ఛత కలిగిన సిలికాన్ పదార్థాలను తీయడానికి, సిలికా ఇసుక, 95% వరకు సిలికాన్ డయాక్సైడ్ కంటెంట్‌తో కూడిన ప్రత్యేక పదార్థం అవసరం, ఇది పొరల తయారీకి ప్రధాన ముడి పదార్థం కూడా. వేఫర్ ప్రాసెసింగ్ అంటే పై పొరలను తయారు చేసే ప్రక్రియ.

ఇంగోట్ కాస్టింగ్

ముందుగా, ఇసుకను దానిలోని కార్బన్ మోనాక్సైడ్ మరియు సిలికాన్‌లను వేరు చేయడానికి వేడి చేయాలి మరియు అల్ట్రా-హై ప్యూరిటీ ఎలక్ట్రానిక్ గ్రేడ్ సిలికాన్ (EG-Si) పొందే వరకు ప్రక్రియ పునరావృతమవుతుంది. అధిక-స్వచ్ఛత కలిగిన సిలికాన్ ద్రవంగా కరుగుతుంది మరియు తరువాత ఒక స్ఫటిక ఘన రూపంలో ఘనీభవిస్తుంది, దీనిని "కడ్డీ" అని పిలుస్తారు, ఇది సెమీకండక్టర్ తయారీలో మొదటి దశ.

సిలికాన్ కడ్డీల (సిలికాన్ స్తంభాలు) తయారీ ఖచ్చితత్వం చాలా ఎక్కువగా ఉంటుంది, నానోమీటర్ స్థాయికి చేరుకుంటుంది మరియు విస్తృతంగా ఉపయోగించే తయారీ పద్ధతి క్జోక్రాల్స్కీ పద్ధతి.

కడ్డీ కటింగ్

మునుపటి దశ పూర్తయిన తర్వాత, కడ్డీ యొక్క రెండు చివరలను డైమండ్ రంపంతో కత్తిరించి, ఆపై నిర్దిష్ట మందం యొక్క సన్నని ముక్కలుగా కత్తిరించడం అవసరం. కడ్డీ స్లైస్ యొక్క వ్యాసం పొర యొక్క పరిమాణాన్ని నిర్ణయిస్తుంది. పెద్ద మరియు సన్నగా ఉండే పొరలను మరింత ఉపయోగించగల యూనిట్లుగా విభజించవచ్చు, ఇది ఉత్పత్తి ఖర్చులను తగ్గించడంలో సహాయపడుతుంది. సిలికాన్ కడ్డీని కత్తిరించిన తర్వాత, తదుపరి దశల్లో ప్రాసెసింగ్ దిశను ప్రామాణికంగా సెట్ చేయడానికి స్లైస్‌లపై "ఫ్లాట్ ఏరియా" లేదా "డెంట్" గుర్తులను జోడించడం అవసరం.

పొర ఉపరితల పాలిషింగ్

పై కట్టింగ్ ప్రక్రియ ద్వారా పొందిన ముక్కలను "బేర్ వేఫర్‌లు" అని పిలుస్తారు, అంటే ప్రాసెస్ చేయని "ముడి పొరలు". బేర్ పొర యొక్క ఉపరితలం అసమానంగా ఉంటుంది మరియు సర్క్యూట్ నమూనా నేరుగా దానిపై ముద్రించబడదు. అందువల్ల, ముందుగా గ్రౌండింగ్ మరియు కెమికల్ ఎచింగ్ ప్రక్రియల ద్వారా ఉపరితల లోపాలను తొలగించడం, తరువాత మృదువైన ఉపరితలం ఏర్పడటానికి పాలిష్ చేయడం, ఆపై శుభ్రమైన ఉపరితలంతో పూర్తయిన పొరను పొందేందుకు శుభ్రపరచడం ద్వారా అవశేష కలుషితాలను తొలగించడం అవసరం.

దశ 2: ఆక్సీకరణ

ఆక్సీకరణ ప్రక్రియ యొక్క పాత్ర పొర యొక్క ఉపరితలంపై రక్షిత చలనచిత్రాన్ని రూపొందించడం. ఇది పొరను రసాయన మలినాలనుండి రక్షిస్తుంది, లీకేజ్ కరెంట్‌ను సర్క్యూట్‌లోకి ప్రవేశించకుండా నిరోధిస్తుంది, అయాన్ ఇంప్లాంటేషన్ సమయంలో వ్యాప్తిని నిరోధిస్తుంది మరియు చెక్కే సమయంలో పొర జారిపోకుండా చేస్తుంది.

ఆక్సీకరణ ప్రక్రియ యొక్క మొదటి దశ మలినాలను మరియు కలుషితాలను తొలగించడం. సేంద్రీయ పదార్థం, లోహ మలినాలను తొలగించడానికి మరియు అవశేష నీటిని ఆవిరి చేయడానికి నాలుగు దశలు అవసరం. శుభ్రపరిచిన తరువాత, పొరను 800 నుండి 1200 డిగ్రీల సెల్సియస్ వరకు అధిక ఉష్ణోగ్రత వాతావరణంలో ఉంచవచ్చు మరియు పొర యొక్క ఉపరితలంపై ఆక్సిజన్ లేదా ఆవిరి ప్రవాహం ద్వారా సిలికాన్ డయాక్సైడ్ (అంటే "ఆక్సైడ్") పొర ఏర్పడుతుంది. ఆక్సిజన్ ఆక్సైడ్ పొర ద్వారా వ్యాపిస్తుంది మరియు సిలికాన్‌తో చర్య జరిపి వివిధ మందం కలిగిన ఆక్సైడ్ పొరను ఏర్పరుస్తుంది మరియు ఆక్సీకరణ పూర్తయిన తర్వాత దాని మందాన్ని కొలవవచ్చు.

డ్రై ఆక్సీకరణం మరియు తడి ఆక్సీకరణం ఆక్సీకరణ చర్యలోని వివిధ ఆక్సిడెంట్లపై ఆధారపడి, థర్మల్ ఆక్సీకరణ ప్రక్రియను పొడి ఆక్సీకరణం మరియు తడి ఆక్సీకరణంగా విభజించవచ్చు. మునుపటిది సిలికాన్ డయాక్సైడ్ పొరను ఉత్పత్తి చేయడానికి స్వచ్ఛమైన ఆక్సిజన్‌ను ఉపయోగిస్తుంది, ఇది నెమ్మదిగా ఉంటుంది కానీ ఆక్సైడ్ పొర సన్నగా మరియు దట్టంగా ఉంటుంది. రెండవది ఆక్సిజన్ మరియు బాగా కరిగే నీటి ఆవిరి రెండూ అవసరం, ఇది వేగవంతమైన వృద్ధి రేటుతో వర్గీకరించబడుతుంది, అయితే తక్కువ సాంద్రతతో సాపేక్షంగా మందపాటి రక్షణ పొర ఉంటుంది.

ఆక్సిడెంట్‌తో పాటు, సిలికాన్ డయాక్సైడ్ పొర యొక్క మందాన్ని ప్రభావితం చేసే ఇతర వేరియబుల్స్ కూడా ఉన్నాయి. మొదట, పొర నిర్మాణం, దాని ఉపరితల లోపాలు మరియు అంతర్గత డోపింగ్ ఏకాగ్రత ఆక్సైడ్ పొర ఉత్పత్తి రేటును ప్రభావితం చేస్తుంది. అదనంగా, ఆక్సీకరణ పరికరాలు ఉత్పత్తి చేసే అధిక పీడనం మరియు ఉష్ణోగ్రత, వేగంగా ఆక్సైడ్ పొర ఉత్పత్తి అవుతుంది. ఆక్సీకరణ ప్రక్రియలో, పొరను రక్షించడానికి మరియు ఆక్సీకరణ డిగ్రీలో వ్యత్యాసాన్ని తగ్గించడానికి యూనిట్‌లోని పొర యొక్క స్థానం ప్రకారం డమ్మీ షీట్‌ను ఉపయోగించడం కూడా అవసరం.

దశ 3: ఫోటోలిథోగ్రఫీ

ఫోటోలిథోగ్రఫీ అనేది సర్క్యూట్ నమూనాను కాంతి ద్వారా పొరపైకి "ముద్రించడం". సెమీకండక్టర్ తయారీకి అవసరమైన ప్లేన్ మ్యాప్‌ను పొర ఉపరితలంపై గీయడం అని మనం అర్థం చేసుకోవచ్చు. సర్క్యూట్ నమూనా యొక్క అధిక సూక్ష్మత, పూర్తయిన చిప్ యొక్క అధిక ఏకీకరణ, ఇది అధునాతన ఫోటోలిథోగ్రఫీ సాంకేతికత ద్వారా సాధించబడాలి. ప్రత్యేకంగా, ఫోటోలిథోగ్రఫీని మూడు దశలుగా విభజించవచ్చు: పూత ఫోటోరేసిస్ట్, ఎక్స్పోజర్ మరియు డెవలప్మెంట్.

పూత

పొరపై సర్క్యూట్‌ను గీయడానికి మొదటి దశ ఫోటోరేసిస్ట్‌ను ఆక్సైడ్ పొరపై పూయడం. ఫోటోరేసిస్ట్ దాని రసాయన లక్షణాలను మార్చడం ద్వారా పొరను "ఫోటో పేపర్"గా చేస్తుంది. పొర యొక్క ఉపరితలంపై సన్నగా ఉండే ఫోటోరేసిస్ట్ పొర, పూత మరింత ఏకరీతిగా ఉంటుంది మరియు ముద్రించదగిన నమూనాను మరింత చక్కగా ఉంటుంది. ఈ దశను "స్పిన్ కోటింగ్" పద్ధతి ద్వారా చేయవచ్చు. కాంతి (అతినీలలోహిత) రియాక్టివిటీలో వ్యత్యాసం ప్రకారం, ఫోటోరేసిస్ట్‌లను రెండు రకాలుగా విభజించవచ్చు: సానుకూల మరియు ప్రతికూల. మొదటిది కాంతికి గురైన తర్వాత కుళ్ళిపోతుంది మరియు అదృశ్యమవుతుంది, బహిర్గతం కాని ప్రాంతం యొక్క నమూనాను వదిలివేస్తుంది, అయితే రెండోది కాంతికి గురైన తర్వాత పాలిమరైజ్ అవుతుంది మరియు బహిర్గతమైన భాగం యొక్క నమూనా కనిపించేలా చేస్తుంది.

బహిరంగపరచడం

పొరపై ఫోటోరేసిస్ట్ ఫిల్మ్ కవర్ చేయబడిన తర్వాత, లైట్ ఎక్స్‌పోజర్‌ను నియంత్రించడం ద్వారా సర్క్యూట్ ప్రింటింగ్‌ను పూర్తి చేయవచ్చు. ఈ ప్రక్రియను "ఎక్స్‌పోజర్" అంటారు. ఎక్స్‌పోజర్ పరికరాల ద్వారా మనం ఎంపిక చేసి కాంతిని పంపవచ్చు. సర్క్యూట్ నమూనాను కలిగి ఉన్న ముసుగు గుండా కాంతి వెళుతున్నప్పుడు, క్రింద ఫోటోరేసిస్ట్ ఫిల్మ్‌తో పూసిన పొరపై సర్క్యూట్‌ను ముద్రించవచ్చు.

ఎక్స్‌పోజర్ ప్రక్రియలో, ప్రింటెడ్ ప్యాటర్న్ ఎంత చక్కగా ఉంటే, అంతిమ చిప్ అంత ఎక్కువ భాగాలను కలిగి ఉంటుంది, ఇది ఉత్పత్తి సామర్థ్యాన్ని మెరుగుపరచడానికి మరియు ప్రతి భాగం యొక్క ధరను తగ్గించడానికి సహాయపడుతుంది. ఈ రంగంలో, ప్రస్తుతం ఎక్కువ దృష్టిని ఆకర్షిస్తున్న కొత్త సాంకేతికత EUV లితోగ్రఫీ. లామ్ రీసెర్చ్ గ్రూప్ సంయుక్తంగా వ్యూహాత్మక భాగస్వాములైన ASML మరియు imecతో కలిసి కొత్త డ్రై ఫిల్మ్ ఫోటోరేసిస్ట్ టెక్నాలజీని అభివృద్ధి చేసింది. ఈ సాంకేతికత రిజల్యూషన్‌ను మెరుగుపరచడం ద్వారా EUV లితోగ్రఫీ ఎక్స్‌పోజర్ ప్రక్రియ యొక్క ఉత్పాదకత మరియు దిగుబడిని బాగా మెరుగుపరుస్తుంది (ఫైన్-ట్యూనింగ్ సర్క్యూట్ వెడల్పులో కీలక అంశం).

అభివృద్ధి

ఎక్స్పోజర్ తర్వాత దశ డెవలపర్‌ను పొరపై పిచికారీ చేయడం, దీని ఉద్దేశ్యం నమూనా యొక్క అన్‌కవర్డ్ ప్రాంతంలో ఫోటోరేసిస్ట్‌ను తీసివేయడం, తద్వారా ప్రింటెడ్ సర్క్యూట్ నమూనాను బహిర్గతం చేయవచ్చు. అభివృద్ధి పూర్తయిన తర్వాత, సర్క్యూట్ రేఖాచిత్రం యొక్క నాణ్యతను నిర్ధారించడానికి వివిధ కొలిచే పరికరాలు మరియు ఆప్టికల్ మైక్రోస్కోప్‌ల ద్వారా దీనిని తనిఖీ చేయాలి.

దశ 4: చెక్కడం

పొరపై సర్క్యూట్ రేఖాచిత్రం యొక్క ఫోటోలిథోగ్రఫీ పూర్తయిన తర్వాత, ఏదైనా అదనపు ఆక్సైడ్ ఫిల్మ్‌ను తొలగించి, సెమీకండక్టర్ సర్క్యూట్ రేఖాచిత్రాన్ని మాత్రమే వదిలివేయడానికి ఎచింగ్ ప్రక్రియ ఉపయోగించబడుతుంది. దీన్ని చేయడానికి, ఎంచుకున్న అదనపు భాగాలను తొలగించడానికి ద్రవ, వాయువు లేదా ప్లాస్మా ఉపయోగించబడుతుంది. ఉపయోగించిన పదార్థాలపై ఆధారపడి చెక్కడానికి రెండు ప్రధాన పద్ధతులు ఉన్నాయి: ఆక్సైడ్ ఫిల్మ్‌ను తొలగించడానికి రసాయనికంగా స్పందించడానికి నిర్దిష్ట రసాయన ద్రావణాన్ని ఉపయోగించి తడి చెక్కడం మరియు గ్యాస్ లేదా ప్లాస్మాను ఉపయోగించి పొడి చెక్కడం.

తడి చెక్కడం

ఆక్సైడ్ ఫిల్మ్‌లను తొలగించడానికి రసాయన పరిష్కారాలను ఉపయోగించి వెట్ ఎచింగ్ తక్కువ ధర, వేగవంతమైన ఎచింగ్ వేగం మరియు అధిక ఉత్పాదకత వంటి ప్రయోజనాలను కలిగి ఉంటుంది. అయినప్పటికీ, వెట్ ఎచింగ్ అనేది ఐసోట్రోపిక్, అంటే, దాని వేగం ఏ దిశలోనైనా ఒకే విధంగా ఉంటుంది. దీని వలన ముసుగు (లేదా సెన్సిటివ్ ఫిల్మ్) పూర్తిగా ఎచెడ్ ఆక్సైడ్ ఫిల్మ్‌తో సమలేఖనం చేయబడదు, కాబట్టి చాలా చక్కటి సర్క్యూట్ రేఖాచిత్రాలను ప్రాసెస్ చేయడం కష్టం.

డ్రై ఎచింగ్

డ్రై ఎచింగ్‌ను మూడు రకాలుగా విభజించవచ్చు. మొదటిది కెమికల్ ఎచింగ్, ఇది ఎచింగ్ వాయువులను (ప్రధానంగా హైడ్రోజన్ ఫ్లోరైడ్) ఉపయోగిస్తుంది. తడి చెక్కడం వలె, ఈ పద్ధతి ఐసోట్రోపిక్, అంటే ఇది చక్కటి చెక్కడానికి తగినది కాదు.

రెండవ పద్ధతి భౌతిక స్పుట్టరింగ్, ఇది అదనపు ఆక్సైడ్ పొరను ప్రభావితం చేయడానికి మరియు తొలగించడానికి ప్లాస్మాలోని అయాన్లను ఉపయోగిస్తుంది. ఒక అనిసోట్రోపిక్ ఎచింగ్ పద్ధతిగా, స్పుట్టరింగ్ ఎచింగ్ అనేది క్షితిజ సమాంతర మరియు నిలువు దిశలలో వేర్వేరు ఎచింగ్ రేట్లను కలిగి ఉంటుంది, కాబట్టి దాని సున్నితత్వం రసాయన ఎచింగ్ కంటే మెరుగ్గా ఉంటుంది. అయితే, ఈ పద్ధతి యొక్క ప్రతికూలత ఏమిటంటే, ఎచింగ్ వేగం నెమ్మదిగా ఉంటుంది, ఎందుకంటే ఇది అయాన్ తాకిడి వల్ల కలిగే భౌతిక ప్రతిచర్యపై పూర్తిగా ఆధారపడి ఉంటుంది.

చివరి మూడవ పద్ధతి రియాక్టివ్ అయాన్ ఎచింగ్ (RIE). RIE మొదటి రెండు పద్ధతులను మిళితం చేస్తుంది, అంటే, అయనీకరణ భౌతిక చెక్కడం కోసం ప్లాస్మాను ఉపయోగిస్తున్నప్పుడు, ప్లాస్మా క్రియాశీలత తర్వాత ఉత్పత్తి చేయబడిన ఫ్రీ రాడికల్స్ సహాయంతో రసాయన చెక్కడం జరుగుతుంది. మొదటి రెండు పద్ధతుల కంటే ఎక్కువ ఎచింగ్ వేగంతో పాటు, అధిక-ఖచ్చితమైన నమూనా ఎచింగ్‌ను సాధించడానికి RIE అయాన్ల అనిసోట్రోపిక్ లక్షణాలను ఉపయోగించవచ్చు.

నేడు, చక్కటి సెమీకండక్టర్ సర్క్యూట్ల దిగుబడిని మెరుగుపరచడానికి పొడి చెక్కడం విస్తృతంగా ఉపయోగించబడింది. పూర్తి-వేఫర్ ఎచింగ్ ఏకరూపతను నిర్వహించడం మరియు ఎచింగ్ వేగాన్ని పెంచడం చాలా కీలకం మరియు నేటి అత్యంత అధునాతన డ్రై ఎచింగ్ పరికరాలు అధిక పనితీరుతో అత్యంత అధునాతన లాజిక్ మరియు మెమరీ చిప్‌ల ఉత్పత్తికి మద్దతు ఇస్తున్నాయి.

VeTek సెమీకండక్టర్ ఒక ప్రొఫెషనల్ చైనీస్ తయారీదారుటాంటాలమ్ కార్బైడ్ పూత, సిలికాన్ కార్బైడ్ పూత, ప్రత్యేక గ్రాఫైట్, సిలికాన్ కార్బైడ్ సిరామిక్స్మరియుఇతర సెమీకండక్టర్ సిరామిక్స్. VeTek సెమీకండక్టర్ సెమీకండక్టర్ పరిశ్రమ కోసం వివిధ SiC వేఫర్ ఉత్పత్తుల కోసం అధునాతన పరిష్కారాలను అందించడానికి కట్టుబడి ఉంది.

పై ఉత్పత్తులపై మీకు ఆసక్తి ఉంటే, దయచేసి మమ్మల్ని నేరుగా సంప్రదించడానికి సంకోచించకండి.  

మొబ్: +86-180 6922 0752

WhatsAPP: +86 180 6922 0752

ఇమెయిల్: anny@veteksemi.com