Framleiðsla og prófun á skífunni

WaferFramleiðslaOgPróf

Skipta má framleiðsla á gifum í hálfleiðara samþættri hringrásarframleiðslu í fimm framleiðslustig:

Þetta skjal lýsir fyrstu þremur skrefunum á eftirfarandi hátt:

· Undirbúningur skífunnar

· Framleiðsla á skífu

· Bifreiðarpróf

0010-37264 Cooldown Chamber Multi rifa rass

Undirbúningur skífunnar
Í framleiðslu á skífu er þróunin að aukast að stærð, sem hefur eftirfarandi áhrif: Framleiðni: Aukin stærð á skífu getur bætt framleiðni verulega. Við vinnslu stórra hluta eykst heildarfjöldi flísar sem hægt er að framleiða á hverja tímaeiningu vegna verulegrar aukningar á fjölda flísar sem hægt er að koma til móts við hverja skífu.
Framleiðslukostnaður: Aukin stærð á þak getur dregið úr framleiðslukostnaði. Stórar skífustærðir draga úr tapi á skífu-til-þurrkum og bæta enn frekar notkun efnis, en lækka meðalkostnað á hverja deyja.

Flís hönnun: Stórar skífustærðir veita meira pláss fyrir flíshönnun, sem gerir hönnuðum kleift að ná flóknari og skilvirkari hringrásarhönnun á einni skífu.
Flækjustig ferla: Aukin oflastærð eykur einnig flækjustig framleiðsluferlisins. Til dæmis eru hærri kröfur um einsleitni einfrumukennds kísilvöxtar og nákvæmlega þarf að stjórna breytum eins og hitastigi og snúningshraða þegar þeir teikna stórstærð einokunar kísilstöng.

Fjárfesting búnaðar: Framleiðslulínan í stórum stórum skífum krefst sérstaks búnaðar, svo sem kostnaðar við eina EUV litografsvél er meiri en 100 milljónir Bandaríkjadala, og stoðsendingar og ætingarbúnaður er dýr.

WaferFramleiðsla

Framleiðsla á skífu er kjarnatengill hálfleiðara samþættra hringrásarframleiðslu, sem er í samræmi við ákveðið ferli flæði, með endurteknum þrifum, þunnum filmuundirbúningi, ljósritun, etsingu og lyfjameðferð og öðrum vinnsluferlum og kláraðu að lokum flísarframleiðslu samþættra hringrásar á skífunni.
Framleiðsluaðstöðu á skífu er oft skipt í mismunandi svæði út frá einstökum ferlieiningum til að tryggja slétt og skilvirkt framleiðsluferli.

Lithography Zone: Hönnuð hringrásarmynstrið er flutt á yfirborð skífunnar. Útsetning, þróun og æting eru framkvæmd af ljósmyndara og afturköllum. Ljósmyndarinn gengur undir efnafræðileg viðbrögð undir UV -ljósi til að mynda mynstur sem samsvarar mynstri reticle. Þá er svæðið sem er ekki varið af ljósmyndaranum fjarlægt með etsingu til að mynda viðkomandi hringrás. Eftir því sem eiginleikastærð tækisins minnkar, færist bylgjulengd ljósgjafans sem notuð er við litografsvélina í djúpa útfjólubláa stefnu til að bæta litografísk nákvæmni. Nú á dögum er litografrofinn að mestu leyti upplýstur með gulu ljósi, þannig að litografrofinn er stundum kallaður gula herbergissvæðið.
Ætunarsvæði: Fjarlægir efni frá yfirborði skífunnar til að mynda sérstakt mynstur. Þetta felur í sér bæði blautan ætingu og þurrt etsingu. Blaut etsing notar efnafræðilega lausn til að fjarlægja efni en þurr ets fjarlægir efni með eðlisfræðilegum eða efnafræðilegum aðferðum eins og plasma eða viðbragðs jóngeislum. Í árdaga var það aðallega blautt æting, sem venjulega var hreinsað á einu svæði. Eftir því sem eiginleikastærð tækisins minnkar er anisotropic þurr æting notuð meira. Þurrt etsing veitir betri hliðarveggstýringu og gagnrýna víddarstjórn til að mæta þörfum fínni hringrásarvirkja.

Ion ígræðslusvæði: Stilltu rafmagns eiginleika yfirborðs yfirborðsins til að mynda viðkomandi lyfjagjöf. Hraðari geisla af dópuðum atómum er notaður til að sprengja yfirborð skífunnar með því að nota jón sem spáð er og sprauta óhreinindatómum í skífuna. Venjulega þarf sprautuða skífur til að gera við tjónið og virkja dópaða atómin. Í árdaga samþykkti hálfleiðari lyfjamisnotkun aðallega dreifingarferlið með háhita. Hins vegar, með lækkun á einkennandi stærð tækisins, aukast kröfur um formgerð PN Junction Depth og Dirrileika Dreifingar í sílikoni og jónígræðslutækni hefur smám saman orðið almennu lyfjameðferðaraðferðin. Ion ígræðslutækni hefur kosti mikils lyfjameðferðar, góðs einsleitni og sterkrar stjórnunar.
Þunn filmu svæði: Ýmsar þunnar filmur eru myndaðar á yfirborði skífunnar, svo sem einangrunarlag, hálfleiðara lag eða leiðara lag. Má þar nefna aðferðir eins og efnafræðilega gufuútfellingu (CVD) og eðlisfræðilega gufuútfellingu (PVD). CVD setur loftkennd efnasambönd á hvarfefni með hitauppstreymi eða efnahvörfum; PVD setur efnið á undirlagið með eðlisfræðilegum ferlum eins og uppgufun eða sputtering. Þunn filmuundirbúningur er mikið notaður við framleiðslu á skífu. Til dæmis eru sio₂ kvikmyndir oft notaðar sem einangrunarlög og fjölkristallaðar kísilfilmur eru notaðar til að búa til smári hlið o.s.frv.

Diffusion Zone: Nafn dreifingarsvæði er enn notað, þó að dreifingarferlið með háum hitastigi sé nánast ekki lengur notuð við nútíma framleiðslu á skífu. Í dag er þetta svæði aðallega notað við ferla eins og hitauppstreymi kísilmyndir, hefðbundin hitauppstreymi og skjót hitauppstreymi (RTA). Þegar eiginleikastærð tækisins minnkar og kröfur um ferlið eykst breytist verkið á dreifingarsvæðinu einnig. Nú er þetta svæði einbeittari að gæðum kísiloxíðfilmunnar og skilvirkni glæðingarferlisins.
Metallization Zone: Metal samtengingarlag myndast á yfirborði skífunnar til að tengja einstök tæki saman til að mynda fullkomna hringrás. Þar með talið málmunarferli áli og damaskusferli kopar málmunar osfrv. Álmunarferlið krefst rafeindgeislaútfellingar áls, segulmagnandi áli og þurrt ets á áli; Damaskusferlið við kopar málmvæðingu skapar aftur á móti samtengd lög með því að fylla kopar í for-etched skurði. Með því að lækka lögun stærð tækisins og bæta kröfur um ferli hefur Damascus ferli kopar málallunar smám saman orðið almenn málmunaraðferð. Þetta ferli getur forðast mengun undirliggjandi hluta tækisins með kopar og bætt árangur og áreiðanleika hringrásarinnar.

Epitaxial svæði: Að rækta þunnt filmu af einokunaslóðri sílikoni á sílikon undirlag (einsleitt eftirlíking) eða þunn filmu af öðrum efnum á kísil undirlagi (heteroepitaxy) til að mæta þörfum tiltekins tæki. Aðferðir eins og Epitaxy gufufasar (VPE) eru innifaldar. Nýtt lag af monocrystalline kísill eða þunnri filmu af öðru efni er sett á yfirborð skífunnar með efnafræðilegum viðbrögðum. Epitaxial ferlið er mikið notað við framleiðslu á afkastamiklum samþættum hringrásum og sérstökum tækjum. Til dæmis er hægt að nota flísalög til að búa til háhraða smára, lágmark tæki og svo framvegis. Til þess að bæta enn frekar nákvæmni og skilvirkni litografíu hefur öfgafullt útfjólublá lithography (EUVL) tækni komið fram; Til að bæta afköst og skilvirkni ætingarferlisins hefur Atomic Layer etching (ALE) tækni komið fram, meðal annars. Notkun þessara nýju tækni gerir framleiðsluframleiðsluferlið flóknari, skilvirkari og áreiðanlegri.

0040-22451 stall 150mm Cooldown, 3 stiga snerting

Skífupróf
Wafer próf er mikilvægur hluti af framleiðsluferli hálfleiðara, hannaður til að tryggja að hver flís uppfylli hönnunarforskriftir og hagnýtur kröfur fyrir umbúðir. Prófun á skífu felur í sér margvíslegar skoðanir og mælingar í línu meðan á fíflaframleiðslu stendur, svo og virkni og árangursprófun á samþættum hringrásarflísum með rannsaka kort eftir flísarframleiðslu. Eftirfarandi er ítarleg lýsing á prófunarstiginu á skífunni:

Skoðun og mælingar tilgangs í línu: Að framkvæma rauntíma skoðun meðan á framleiðslu ferli skífunnar stendur til að tryggja að ferlið breytur uppfylli staðla og til að greina og leiðrétta frávik frá ferli í tíma. Á sama tíma eru ýmsar líkamlegar breytur á skífunni mældar nákvæmlega, svo sem þvermál, flatness, þykkt osfrv., Til að tryggja að gæði skífunnar uppfylli staðlaðar kröfur.

Aðferð: Ljós- eða aðrar aðlögunaraðferðir voru notaðar til að samræma nákvæmlega prófunarpunkta á skífuna með rannsaka kortinu til rauntíma skoðunar. Á sama tíma eru háþróaðir mælitæki og búnaður, svo sem leysir truflanir, smásjá, osfrv, osfrv.

Notkun: Skoðun í línu er mikið notuð í ýmsum aðferðum í vinnsluferlinu, svo sem litografíu, ætingu, lyfjamisnotkun o.s.frv., Til að tryggja gæði ferlis og framleiðslugetu. Mælingar eru notaðar til að tryggja að gæði skífunnar uppfylli staðlaðar kröfur og til að veita gagnaaðstoð til hagræðingar á ferlinu. Tilgangurinn með prófunarprófun er að prófa rafárangur hvers flísar á skífunni og skima út hæfa flís fyrir síðari umbúðir. Aðferð: Rannsóknarkort var notað til að rannsaka rafmagns snertipunkta hvers berja deyja fyrir hagnýtar prófanir. Rannsóknin á rannsaka kortinu er í beinni snertingu við lóðmálin eða útstæðin á flísinni og flísamerkið er dregið af og þá er sjálfvirk mælingin að veruleika með viðeigandi prófunartækjum og hugbúnaðarstýringu. Tæknilegar upplýsingar: Rannsóknarkort eru lykiltæki til að prófa staðfestingarprófun á skífu, venjulega sem samanstendur af rannsaka, rafeindum íhlutum, vírum og prentuðum hringrásum (PCB). Rannsóknin á rannsaka kortinu er eins þunn og hár og er fær um að ná nákvæmri snertingu við púðann á deyjunni. Tækniþróun: Þegar stærð tækisins minnkar og kröfur um ferli aukast, halda áfram að þróa prófunaraðferðir. Sem dæmi má nefna að fljúgandi prófunarprófunartækni hefur komið fram, sem gerir kleift að hafa bein snertingu við kortatengibúnaðarpinna til fullkominnar samfelluprófana milli PCB og keramikplata, og útrýma þörfinni fyrir forritssértækar tengi eða innréttingar. Tilgangurinn með gallaðri flísamerkingaraðferð: Eftir að gallaður flís er greindur er hann merktur sem óhæfilegur svo hægt sé að útrýma honum í síðari skífu- og umbúðaferli.

Aðferð: Á frumstigi var gallaður flísinn blekaður svo hægt væri að hafna honum til umbúða. Tölvan sem nú er fjölnotaprófun mun skrá staðsetningu gallaðs flísar á skífunni. Tækniþróun: Með þróun sjálfvirkni og upplýsingatækni er aðferðin til að merkja gallaða flís einnig stöðugt að bæta. Nú geta tölvutæku skítklappar með tölvuupptökur fundið nákvæmari flísar, bætt framleiðni og gæði vöru. Áhrif þróunar prófunaraðferða á framleiðslugetu og gæði vöru: Framleiðni: Sjálfvirk prófun, með þróun sjálfvirkrar prófunartækni hefur prófunarferlið á skífu orðið skilvirkari og áreiðanlegri. Sjálfvirk próf geta dregið úr handvirkum íhlutun og bætt prófunarhraða og nákvæmni og þar með aukið framleiðni; Greindar prófanir, með þróun gervigreindartækni, fóru að kanna hvernig ætti að nota vélanámsreiknirit til að bæta prófunarferlið. Til dæmis er AI notað til að bera kennsl á breytingar á HÍ þáttum og aðlaga prófunarskriftir sjálfkrafa. Eða notaðu vélanámslíkön til að spá fyrir um hvaða hluta kóðans þíns eru líklegri til að innihalda galla. Greindar prófanir geta bætt skilvirkni og nákvæmni prófunar enn frekar og dregið úr prófunarkostnaði. Vörugæði: Uppgötvun snemma á galla, með tækni eins og skoðun á netinu og prófun á korta, er hægt að finna gallaða flís snemma í framleiðsluferli með skífunni og forðast þá í að slá inn síðari umbúðir og prófunarferli og bæta þannig gæði vöru; Nákvæm staðsetning á bilun, með því að bæta bilunarmerkingaraðferðina, er hægt að staðsetja bilunarflísina nákvæmari, forðast rangan dóm og missa af dómgreind og bæta gæði vöru enn frekar. Þessar tækni og aðferðir í skífuprófunarstiginu tryggja ekki aðeins gæði og afköst flísanna, heldur skila einnig verulegum efnahagslegum ávinningi fyrir hálfleiðara framleiðsluiðnaðinn með því að auka framleiðslugetu og draga úr prófunarkostnaði.