Хагас дамжуулагчийг үйлдвэрлэх процессын чухал алхам болох вафер шоо зүсэх технологи нь чипний гүйцэтгэл, гарц, үйлдвэрлэлийн өртөгтэй шууд холбоотой.
# 01 Өрөөн дээр шоо дөрвөлжингийн суурь ба ач холбогдол
1.1 Өргөст ялтсан зүслэгийн тодорхойлолт
Өрөөнд зүсэх нь хагас дамжуулагчийн үйлдвэрлэлийн чухал алхам бөгөөд боловсруулсан өрөмийг хэд хэдэн бие даасан хэлбэрт хуваахад чиглэгддэг. Эдгээр өлгүүрүүд нь ихэвчлэн хэлхээний бүрэн функцийг агуулдаг бөгөөд эцэст нь электрон төхөөрөмж үйлдвэрлэхэд ашигладаг үндсэн бүрэлдэхүүн хэсэг юм. Чипний дизайн илүү төвөгтэй болж, хэмжээсүүд нь багассаар байгаа тул вафель зүсэх технологийн нарийвчлал, үр ашгийн шаардлага улам бүр хатуу болж байна.
Практик үйл ажиллагаанд өрмөнцөр зүсэх нь ихэвчлэн алмаазан ир гэх мэт өндөр нарийвчлалтай багажийг ашигладаг бөгөөд энэ нь хэв тус бүрийг бүрэн бүтэн, бүрэн ажиллагаатай байлгахын тулд юм. Гол алхмууд нь зүсэхийн өмнө бэлтгэх, зүсэх явцад нарийн хяналт тавих, зүссэний дараа чанарын шалгалт хийх зэрэг орно.
Зүсэхийн өмнө зүсэх замыг үнэн зөв байлгахын тулд зүсэх хавтанг тэмдэглэж, байрлуулах ёстой. Зүсэх явцад багажны даралт, хурд гэх мэт параметрүүдийг нарийн хянах шаардлагатай бөгөөд хавтанг гэмтээхгүй байх ёстой. Зүссэний дараа чип бүр гүйцэтгэлийн стандартад нийцэж байгаа эсэхийг шалгахын тулд чанарын иж бүрэн шалгалт хийдэг.
Өргөст зүсэх технологийн үндсэн зарчмууд нь зөвхөн зүсэх төхөөрөмжийг сонгох, үйл явцын параметрүүдийг тохируулахаас гадна зүсэлтийн чанарт материалын механик шинж чанар, шинж чанарын нөлөөллийг агуулдаг. Жишээлбэл, бага к-тэй диэлектрик цахиур хавтан нь механик шинж чанар муутай тул зүсэх явцад стрессийн концентрацид маш мэдрэмтгий байдаг бөгөөд энэ нь хагарах, хагарах зэрэг эвдрэлд хүргэдэг. Бага хатуулагтай, хэврэг чанар багатай материал нь механик хүч эсвэл дулааны стресс, ялангуяа зүсэх үед бүтцийн эвдрэлд илүү өртөмтгий болгодог. Багаж ба вафель гадаргуугийн хоорондох холбоо нь өндөр температуртай хослуулан стрессийн концентрацийг улам бүр нэмэгдүүлнэ.
Материалын шинжлэх ухаанд дэвшилттэй болсноор өрмөнцөр зүсэх технологи нь уламжлалт цахиурт суурилсан хагас дамжуулагчаас хальж, галлиум нитрид (GaN) зэрэг шинэ материалыг багтаасан. Эдгээр шинэ материалууд нь хатуулаг, бүтцийн шинж чанараасаа шалтгаалан зүсэх процесст шинэ сорилтуудыг бий болгож, зүсэх багаж, техникийг цаашид сайжруулах шаардлагатай болдог.
Хагас дамжуулагчийн үйлдвэрлэлийн чухал үйл явцын хувьд өрмөнцөр зүсэх нь хувьсан өөрчлөгдөж буй эрэлт хэрэгцээ, технологийн дэвшлийн дагуу оновчтой болж, ирээдүйн микроэлектроник болон нэгдсэн хэлхээний технологийн үндэс суурийг тавьж байна.
Өргөст зүсэх технологийн сайжруулалт нь туслах материал, багаж хэрэгслийг хөгжүүлэхээс давж гардаг. Эдгээр нь процессын оновчлол, тоног төхөөрөмжийн гүйцэтгэлийг сайжруулах, шоо зүсэх параметрүүдийг нарийн хянах зэрэг багтдаг. Эдгээр дэвшилтүүд нь хагас дамжуулагчийн үйлдвэрлэлийн жижиг хэмжээс, илүү өндөр интеграци, илүү нарийн төвөгтэй чип бүтцэд тавигдах хэрэгцээг хангаж, вафель зүсэх процессын өндөр нарийвчлал, үр ашиг, тогтвортой байдлыг хангах зорилготой юм.
| сайжруулах талбай | Тодорхой арга хэмжээ | Үр нөлөө |
| Процессын оновчлол | - Өргөст цаасны байрлалыг илүү нарийвчлалтай тогтоох, замын төлөвлөлт зэрэг эхний бэлтгэлийг сайжруулах. | - Зүсэх алдааг багасгаж, тогтвортой байдлыг сайжруулна. |
| - Зүсэлтийн алдааг багасгаж, тогтвортой байдлыг нэмэгдүүлнэ. | - Багажны даралт, хурд, температурыг тохируулах бодит цагийн хяналт, санал хүсэлтийн механизмыг нэвтрүүлэх. | |
| - Өрөөний хугарлын хэмжээг бууруулж, чипний чанарыг сайжруулна. | ||
| Тоног төхөөрөмжийн гүйцэтгэлийг сайжруулах | - Өндөр нарийвчлалтай механик систем, дэвшилтэт автоматжуулалтын хяналтын технологийг ашиглах. | - Зүсэлтийн нарийвчлалыг сайжруулж, материалын гарзыг багасгана. |
| - Өндөр хатуулагтай материалтай өргүүрт тохирох лазер зүсэх технологийг нэвтрүүлэх. | - Үйлдвэрлэлийн үр ашгийг дээшлүүлж, гарын авлагын алдааг бууруулна. | |
| - Автомат хяналт, тохируулга хийх тоног төхөөрөмжийн автоматжуулалтыг нэмэгдүүлэх. | ||
| Нарийвчилсан параметрийн хяналт | - Зүсэлтийн гүн, хурд, багажийн төрөл, хөргөх арга зэрэг параметрүүдийг нарийн тохируулна. | - Маягтын бүрэн бүтэн байдал, цахилгааны гүйцэтгэлийг хангана. |
| - Өргөсний материал, зузаан, бүтэц дээр үндэслэн параметрүүдийг тохируулна уу. | - Ургацын хэмжээг нэмэгдүүлж, материалын хаягдлыг бууруулж, үйлдвэрлэлийн зардлыг бууруулна. | |
| Стратегийн ач холбогдол | - Зах зээлийн эрэлт хэрэгцээг хангахын тулд технологийн шинэ замыг тасралтгүй судалж, үйл явцыг оновчтой болгож, тоног төхөөрөмжийн чадавхийг сайжруулах. | - Чипний үйлдвэрлэлийн гарц, гүйцэтгэлийг сайжруулж, шинэ материал, дэвшилтэт чип дизайныг хөгжүүлэхэд дэмжлэг үзүүлнэ. |
1.2 Өрөөнд зүсэхийн ач холбогдол
Өрөөнд зүсэх нь хагас дамжуулагчийн үйлдвэрлэлийн процесст чухал үүрэг гүйцэтгэдэг бөгөөд дараагийн алхамууд болон эцсийн бүтээгдэхүүний чанар, гүйцэтгэлд шууд нөлөөлдөг. Үүний ач холбогдлыг дараах байдлаар нарийвчлан тодорхойлж болно.
Нэгдүгээрт, хэрчилтийн нарийвчлал, тууштай байдал нь чипний гарц, найдвартай байдлыг хангах түлхүүр юм. Үйлдвэрлэлийн явцад вафель нь олон тооны нарийн төвөгтэй хэлхээний бүтцийг бий болгохын тулд хэд хэдэн боловсруулалтын үе шатыг дамждаг бөгөөд тэдгээрийг бие даасан чипс (үхсэн) болгон нарийн хуваах ёстой. Хэрвээ зүсэх явцад тэгшлэх, огтлоход ихээхэн алдаа гарвал хэлхээг гэмтээж, чипийн ажиллагаа, найдвартай байдалд нөлөөлж болзошгүй. Тиймээс өндөр нарийвчлалтай шоо зүсэх технологи нь чип бүрийн бүрэн бүтэн байдлыг хангаад зогсохгүй дотоод хэлхээг гэмтээхээс сэргийлж, нийт ургацын хэмжээг сайжруулдаг.
Хоёрдугаарт, шоо зүсэх нь үйлдвэрлэлийн үр ашиг, зардлын хяналтад ихээхэн нөлөөлдөг. Үйлдвэрлэлийн үйл явцын чухал алхам бол түүний үр ашиг нь дараагийн алхмуудын ахиц дэвшилд шууд нөлөөлдөг. Шороог зүсэх процессыг оновчтой болгож, автоматжуулалтын түвшинг дээшлүүлж, зүсэх хурдыг сайжруулснаар үйлдвэрлэлийн нийт үр ашгийг ихээхэн нэмэгдүүлэх боломжтой.
Нөгөөтэйгүүр, шоо дөрвөлжин дэх материалын үрэлгэн байдал нь зардлын менежментийн чухал хүчин зүйл юм. Дэвшилтэт шоо зүсэх технологийг ашиглах нь зүсэх явцад гарах шаардлагагүй материалын алдагдлыг бууруулаад зогсохгүй, өрмөнцөрийн ашиглалтыг нэмэгдүүлж, улмаар үйлдвэрлэлийн зардлыг бууруулдаг.
Хагас дамжуулагч технологийн дэвшлийг дагалдан өрссөн хавтангийн диаметр нэмэгдсээр байгаа бөгөөд хэлхээний нягт нь үүнтэй уялдан нэмэгдэж, шоо зүсэх технологид илүү их шаардлага тавьж байна. Том өрөм нь огтлох замыг илүү нарийн хянах шаардлагатай байдаг, ялангуяа бага зэргийн хазайлт нь олон чипийг гэмтэлтэй болгодог өндөр нягтралтай хэлхээний хэсгүүдэд. Нэмж дурдахад, том ширхэгтэй хавтан нь илүү их зүсэх шугам, илүү төвөгтэй үйл явцын үе шатуудыг агуулдаг тул эдгээр сорилтыг даван туулахын тулд шоо зүсэх технологийн нарийвчлал, тууштай байдал, үр ашгийг цаашид сайжруулах шаардлагатай болдог.
1.3 Өрөөнд зүсэх үйл явц
Өргөст зүсэх үйл явц нь бэлтгэх үе шатаас эхлээд чанарын эцсийн шалгалт хүртэлх бүх үе шатыг хамардаг бөгөөд үе шат бүр нь хэрчсэн чипсийн чанар, гүйцэтгэлийг хангахад чухал үүрэгтэй. Доорх нь үе шат бүрийн дэлгэрэнгүй тайлбар юм.
| Үе шат | Нарийвчилсан тайлбар |
| Бэлтгэл үе шат | -Вафель цэвэрлэх: Гадаргууг цэвэр байлгахын тулд бохирдол, тоосонцор, бохирдлыг арилгахын тулд өндөр цэвэршилттэй ус, тусгай цэвэрлэгээний бодисыг хэт авианы болон механик цэвэрлэгээний хамт ашиглана. -Нарийвчилсан байрлал тогтоох: Өргөсийг төлөвлөсөн зүсэх замын дагуу нарийн хуваахын тулд өндөр нарийвчлалтай тоног төхөөрөмж ашиглана. -Вафель бэхэлгээ: Чичиргээ болон хөдөлгөөнөөс болж гэмтэхээс сэргийлж, зүсэх явцад тогтвортой байдлыг хадгалахын тулд өрөмийг соронзон хальсны хүрээ дээр бэхлээрэй. |
| Таслах үе шат | -Хутга зүсэх: Цахиурт суурилсан материалд тохиромжтой, хэмнэлттэй, өндөр хурдтай эргэдэг очир алмаазаар бүрсэн ирийг физик зүсэлтээр ашиглах. -Лазер шоо: Галийн нитрид зэрэг хэврэг, хатуулагтай материалд тохиромжтой, өндөр нарийвчлалтай, материалын алдагдал багатай, контактгүй зүсэлт хийхэд өндөр энерги бүхий лазер туяаг ашиглана. -Шинэ технологиуд: Дулааны нөлөөлөлд өртсөн бүсийг багасгахын зэрэгцээ үр ашиг, нарийвчлалыг нэмэгдүүлэхийн тулд лазер болон плазмаар зүсэх технологийг нэвтрүүлэх. |
| Цэвэрлэх үе шат | - Зүсэх явцад үүссэн хог хаягдал, тоосыг арилгахын тулд ионгүйжүүлсэн ус (DI ус) болон тусгай цэвэрлэгээний бодисыг хэт авианы болон шүршигч цэвэрлэгээний хамт ашиглана уу. - Өндөр цэвэршилттэй DI ус нь шинэ бохирдуулагч бодис нэвтрүүлэхээс зайлсхийж, вафель орчны цэвэр байдлыг хангана. |
| Хяналтын үе шат | -Оптик үзлэг: Оптик илрүүлэх системийг хиймэл оюун ухааны алгоритмтай хослуулан ашиглан согогийг хурдан илрүүлж, хэрчсэн чипсэнд хагарал, хагарал үүсэхгүй, хяналтын үр ашгийг дээшлүүлж, хүний алдааг багасгана. -Хэмжээ хэмжилт: Чипийн хэмжээсүүд нь дизайны үзүүлэлтэд нийцэж байгаа эсэхийг шалгана уу. -Цахилгааны гүйцэтгэлийн туршилт: Чухал чипүүдийн цахилгааны гүйцэтгэлийг стандартад нийцүүлэн баталгаажуулж, дараагийн хэрэглээнд найдвартай байдлыг баталгаажуулна. |
| Эрэмбэлэх үе шат | - Робот гар эсвэл вакуум сорох аяга ашиглан шаардлага хангасан чипсийг соронзон хальсны хүрээнээс салгаж, гүйцэтгэлээр нь автоматаар ангилж, үйлдвэрлэлийн үр ашиг, уян хатан байдлыг хангаж, нарийвчлалыг сайжруулна. |
Өргөст ялтсан зүсэх үйл явц нь өрмөнцөрийг цэвэрлэх, байрлуулах, зүсэх, цэвэрлэх, шалгах, ангилах үйл явцыг хамардаг бөгөөд алхам бүр нь чухал байдаг. Автоматжуулалт, лазер хайчлах, хиймэл оюун ухааны хяналтын технологийн дэвшлийн ачаар вафель зүсэх орчин үеийн системүүд нь өндөр нарийвчлал, хурд, материалын алдагдлыг бууруулж чадна. Ирээдүйд лазер, плазм зэрэг шинэ зүсэх технологи нь улам бүр нарийн төвөгтэй чип дизайны хэрэгцээг хангахын тулд уламжлалт ир огтлох аргыг аажмаар орлож, хагас дамжуулагчийн үйлдвэрлэлийн процессыг цаашид хөгжүүлэх болно.
Өрөөнд зүсэх технологи ба түүний зарчим
Зурагт өрмөнцөр зүсэх гурван нийтлэг технологийг харуулсан байна.Хутга зүсэх,Лазер шоо, баПлазмын зүсэлт. Эдгээр гурван аргын дэлгэрэнгүй дүн шинжилгээ, нэмэлт тайлбарыг доор харуулав.
Хагас дамжуулагчийн үйлдвэрлэлийн хувьд өрөм хайчлах нь өрмөнцөрийн зузаанаас хамааран тохирох зүсэх аргыг сонгох чухал алхам юм. Эхний алхам бол вафельний зузааныг тодорхойлох явдал юм. Өргөст ялтсын зузаан нь 100 микроноос хэтэрсэн тохиолдолд зүсэх аргыг хутганы зүслэгээр зүсэх аргыг сонгож болно. Хэрэв ирээр зүсэх нь тохиромжгүй бол хугарлын шоо зүсэх аргыг хэрэглэж болно, үүнд бичээч зүсэх болон ирээр зүсэх аргыг хоёуланг нь багтаасан болно.
Өргөст ялтсын зузаан нь 30-100 микрон хооронд байвал DBG (Нунтаглахын өмнө шоо) аргыг хэрэглэхийг зөвлөж байна. Энэ тохиолдолд хамгийн сайн үр дүнд хүрэхийн тулд бичээч зүсэх, ирээр зүсэх эсвэл шаардлагатай бол зүсэх дарааллыг тохируулах замаар сонгож болно.
30 микроноос бага зузаантай хэт нимгэн нимгэн талст ялтсын хувьд хэт их гэмтэл учруулахгүйгээр нимгэн зүсэх чадвартай тул лазераар зүсэх аргыг илүүд үздэг. Хэрэв лазер зүсэлт нь тодорхой шаардлагыг хангаж чадахгүй бол плазмын зүсэлтийг өөр хувилбар болгон ашиглаж болно. Энэхүү бүдүүвч нь янз бүрийн зузаантай нөхцөлд хамгийн тохиромжтой зүсэх технологийг сонгох шийдвэр гаргах тодорхой замыг өгдөг.
2.1 Механик зүсэх технологи
Механик зүсэх технологи нь өрмөнцөр зүсэх уламжлалт арга юм. Үндсэн зарчим нь өндөр хурдтай эргэдэг алмаазан нунтаглагч дугуйг зүсэх хэрэгсэл болгон ашиглах явдал юм. Гол тоног төхөөрөмжид агаар агуулсан ээрмэл багтдаг бөгөөд энэ нь алмаазан нунтаглах дугуйны багажийг өндөр хурдтайгаар хөдөлгөж, урьдчилан тодорхойлсон зүсэх замын дагуу нарийн зүсэх эсвэл ховил гаргах ажлыг гүйцэтгэдэг. Энэ технологи нь хямд өртөгтэй, өндөр үр ашигтай, өргөн хэрэглээний боломжтой тул үйлдвэрлэлд өргөн хэрэглэгддэг.
Давуу тал
Алмазан нунтаглах дугуйны багажны өндөр хатуулаг, элэгдэлд тэсвэртэй байдал нь уламжлалт цахиурт суурилсан материал эсвэл шинэ нийлмэл хагас дамжуулагч гэх мэт янз бүрийн өрөмт цаасны хайчлах хэрэгцээнд дасан зохицох механик зүсэх технологийг олгодог. Түүний үйл ажиллагаа нь энгийн бөгөөд техникийн харьцангуй бага шаардлагууд нь масс үйлдвэрлэлд алдар нэрийг улам бүр нэмэгдүүлнэ. Нэмж дурдахад, лазер зүсэх зэрэг бусад зүсэх аргуудтай харьцуулахад механик зүсэлт нь илүү хяналттай зардалтай тул их хэмжээний үйлдвэрлэлийн хэрэгцээнд тохиромжтой.
Хязгаарлалтууд
Маш олон давуу талтай хэдий ч механик зүсэх технологи нь бас хязгаарлалттай байдаг. Нэгдүгээрт, багаж хэрэгсэл ба валют хоёрын хоорондох физик холбооноос шалтгаалан зүсэх нарийвчлал нь харьцангуй хязгаарлагдмал бөгөөд ихэвчлэн хэмжээсийн хазайлтад хүргэдэг бөгөөд энэ нь дараагийн чипний савлагаа, туршилтын нарийвчлалд нөлөөлдөг. Хоёрдугаарт, механик зүсэх явцад хагарал, хагарал гэх мэт согогууд амархан гарч ирдэг бөгөөд энэ нь зөвхөн ургацын хурдад нөлөөлдөг төдийгүй чипсийн найдвартай байдал, ашиглалтын хугацаанд сөргөөр нөлөөлдөг. Механик стрессээс үүдэлтэй гэмтэл нь өндөр нягтралтай чип үйлдвэрлэхэд, ялангуяа хэврэг материалыг огтлоход маш их хор хөнөөл учруулдаг бөгөөд эдгээр асуудал илүү их байдаг.
Технологийн сайжруулалт
Эдгээр хязгаарлалтыг даван туулахын тулд судлаачид механик зүсэх процессыг тасралтгүй оновчтой болгож байна. Гол сайжруулалтууд нь зүсэх нарийвчлал, бат бөх чанарыг сайжруулахын тулд нунтаглах дугуйны дизайн, материалын сонголтыг сайжруулах явдал юм. Нэмж дурдахад, зүсэх төхөөрөмжийн бүтцийн дизайн, хяналтын системийг оновчтой болгосноор огтлох үйл явцын тогтвортой байдал, автоматжуулалтыг сайжруулсан. Эдгээр дэвшил нь хүний үйл ажиллагаанаас үүдэлтэй алдааг багасгаж, зүсэлтийн тогтвортой байдлыг сайжруулдаг. Зүсэх явцад гарсан хэвийн бус байдлыг бодит цаг хугацаанд нь хянах хяналтын болон чанарын хяналтын дэвшилтэт технологийг нэвтрүүлсэн нь зүсэлтийн найдвартай байдал, ургацыг эрс сайжруулсан.
Ирээдүйн хөгжил ба шинэ технологи
Механик зүсэх технологи нь өрөм хайчлахад чухал байр суурь эзэлсээр байгаа ч хагас дамжуулагчийн үйл явц хөгжихийн хэрээр огтлох шинэ технологиуд хурдацтай хөгжиж байна. Жишээлбэл, дулааны лазер зүсэх технологийг ашиглах нь механик зүсэлтийн нарийвчлал, согогийн асуудлыг шийдвэрлэх шинэ шийдлүүдийг өгдөг. Энэхүү контактгүй зүсэх арга нь хавтан дээрх физик ачааллыг бууруулж, ялангуяа илүү хэврэг материалыг огтлох үед хагарах, хагарах явдлыг эрс багасгадаг. Ирээдүйд механик зүсэх технологийг шинээр гарч ирж буй зүсэх техниктэй нэгтгэснээр хагас дамжуулагчийн үйлдвэрлэлийг илүү олон сонголт, уян хатан байдлыг хангаж, үйлдвэрлэлийн үр ашиг, чипний чанарыг улам сайжруулах болно.
Дүгнэж хэлэхэд, механик зүсэх технологи нь тодорхой сул талуудтай хэдий ч технологийн тасралтгүй сайжруулалт, түүнийг огтлох шинэ техниктэй нэгтгэх нь хагас дамжуулагчийн үйлдвэрлэлд чухал үүрэг гүйцэтгэж, цаашдын үйл явцад өрсөлдөх чадвараа хадгалах боломжийг олгодог.
2.2 Лазер зүсэх технологи
Лазер зүсэх технологи нь өрөм хайчлах шинэ аргын хувьд өндөр нарийвчлал, механик холбоо барих гэмтэлгүй, хурдан зүсэх чадвар зэргээс шалтгаалан хагас дамжуулагчийн үйлдвэрлэлд аажмаар өргөн тархсан. Энэхүү технологи нь лазер туяаны өндөр эрчим хүчний нягтрал, фокуслах чадварыг ашиглан вафель материалын гадаргуу дээр халуунд өртсөн жижиг бүсийг бий болгодог. Лазер туяаг өрөмд хэрэглэх үед үүссэн дулааны стресс нь материалыг зориулалтын газарт хагарч, нарийн зүсэлт хийхэд хүргэдэг.
Лазер зүсэх технологийн давуу тал
• Өндөр нарийвчлал: Лазер туяаны нарийн байрлал тогтоох чадвар нь орчин үеийн өндөр нарийвчлалтай, өндөр нягтралтай нэгдсэн хэлхээний үйлдвэрлэлийн шаардлагыг хангасан микрон эсвэл бүр нанометрийн түвшний зүсэлт хийх боломжийг олгодог.
• Механик холбоогүй: Лазер зүсэлт нь хавтанцартай бие махбодтой харьцахаас зайлсхийж, зүсэх, хагарах зэрэг механик зүсэлттэй холбоотой нийтлэг асуудлаас сэргийлж, чипсийн гарц, найдвартай байдлыг эрс сайжруулдаг.
• Хурдан зүсэх хурд: Лазер зүсэлтийн өндөр хурд нь үйлдвэрлэлийн үр ашгийг нэмэгдүүлэхэд хувь нэмэр оруулдаг бөгөөд энэ нь ялангуяа том хэмжээний, өндөр хурдтай үйлдвэрлэлийн хувилбаруудад тохиромжтой.
Тулгарсан сорилтууд
• Тоног төхөөрөмжийн өндөр өртөг: Лазер зүсэх төхөөрөмжийн анхны хөрөнгө оруулалт өндөр байгаа нь эдийн засгийн дарамт, ялангуяа жижиг, дунд үйлдвэрлэлийн аж ахуйн нэгжүүдэд ихээхэн дарамт болдог.
• Процессын цогц хяналт: Лазер зүсэх нь эрчим хүчний нягтрал, фокусын байрлал, зүсэх хурд зэрэг хэд хэдэн параметрийн нарийн хяналтыг шаарддаг тул үйл явцыг нарийн төвөгтэй болгодог.
• Дулааны нөлөөлөлд өртсөн бүсийн асуудлууд: Лазер огтлолт нь хүрэлцэхгүй байх нь механик гэмтлийг бууруулдаг хэдий ч халуунд өртсөн бүсээс (HAZ) үүссэн дулааны стресс нь вафель материалын шинж чанарт сөргөөр нөлөөлдөг. Энэ нөлөөг багасгахын тулд үйл явцыг илүү оновчтой болгох шаардлагатай.
Технологийг сайжруулах чиглэл
Эдгээр сорилтыг шийдвэрлэхийн тулд судлаачид тоног төхөөрөмжийн зардлыг бууруулах, огтлох үр ашгийг дээшлүүлэх, үйл явцын урсгалыг оновчтой болгоход анхаарч байна.
• Үр ашигтай лазер болон оптик систем: Илүү үр ашигтай лазер болон дэвшилтэт оптик системийг хөгжүүлснээр тоног төхөөрөмжийн зардлыг бууруулахын зэрэгцээ зүсэлтийн нарийвчлал, хурдыг нэмэгдүүлэх боломжтой.
• Процессын параметрүүдийг оновчтой болгох: Дулааны нөлөөлөлд өртсөн бүсийг багасгаж, улмаар зүсэлтийн чанарыг сайжруулах процессыг сайжруулахын тулд лазер болон вафель материалын харилцан үйлчлэлийн талаар гүнзгий судалгаа хийж байна.
• Ухаалаг удирдлагын системүүд: Ухаалаг удирдлагын технологийг хөгжүүлэх нь лазер зүсэх үйл явцыг автоматжуулах, оновчтой болгох, тогтвортой байдал, тууштай байдлыг сайжруулахад чиглэгддэг.
Лазер зүсэх технологи нь хэт нимгэн хавтан болон өндөр нарийвчлалтай зүсэх хувилбаруудад ялангуяа үр дүнтэй байдаг. Өргөст хавтангийн хэмжээ нэмэгдэж, хэлхээний нягтрал нэмэгдэхийн хэрээр уламжлалт механик зүсэх аргууд нь орчин үеийн хагас дамжуулагч үйлдвэрлэлийн өндөр нарийвчлал, өндөр үр ашигтай шаардлагыг хангахын тулд тэмцэж байна. Өвөрмөц давуу талуудын улмаас лазер хайчлах нь эдгээр салбарт хамгийн тохиромжтой шийдэл болж байна.
Лазер зүсэх технологи нь тоног төхөөрөмжийн өндөр өртөг, үйл явцын нарийн төвөгтэй байдал зэрэг сорилтуудтай тулгарсаар байгаа ч өндөр нарийвчлалтай, контактгүй гэмтлийн өвөрмөц давуу тал нь түүнийг хагас дамжуулагчийн үйлдвэрлэлийн хөгжлийн чухал чиглэл болгож байна. Лазер технологи болон ухаалаг удирдлагын системүүд урагшлахын хэрээр лазер зүсэлт нь талст хайчлах үр ашиг, чанарыг улам сайжруулж, хагас дамжуулагчийн үйлдвэрлэлийн тасралтгүй хөгжлийг урагшлуулна.
2.3 Плазма зүсэх технологи
Плазма зүсэх технологи нь шинээр гарч ирж буй вафель зүсэх арга болох сүүлийн жилүүдэд ихээхэн анхаарал татаж байна. Энэхүү технологи нь плазмын цацрагийн эрчим хүч, хурд, зүсэх замыг хянах замаар вафельсыг нарийн зүсэхийн тулд өндөр энерги бүхий плазмын цацрагийг ашигладаг бөгөөд зүсэлтийн оновчтой үр дүнд хүрдэг.
Ажлын зарчим ба давуу тал
Плазмын зүсэх үйл явц нь төхөөрөмжөөс үүссэн өндөр температур, өндөр энергитэй плазмын цацрагт тулгуурладаг. Энэхүү цацраг нь вафель материалыг маш богино хугацаанд хайлах эсвэл уурших цэг хүртэл халааж, хурдан зүсэх боломжийг олгодог. Уламжлалт механик эсвэл лазер зүсэлттэй харьцуулахад плазмаар огтлох нь илүү хурдан бөгөөд дулааны нөлөөлөлд өртсөн жижиг бүсийг бий болгож, зүсэх явцад ан цав үүсэх, гэмтлийг үр дүнтэй бууруулдаг.
Практик хэрэглээнд плазмын зүсэх технологи нь нарийн төвөгтэй хэлбэртэй вафельтай харьцахдаа онцгой чадвартай байдаг. Түүний өндөр энергитэй, тохируулгатай плазмын цацраг нь жигд бус хэлбэртэй вафельсыг өндөр нарийвчлалтайгаар хялбархан огтолж чаддаг. Тиймээс микроэлектроникийн үйлдвэрлэлд, ялангуяа өндөр чанартай чипийг захиалгаар, жижиг багцаар үйлдвэрлэхэд энэ технологийг өргөнөөр ашиглах сайхан амлалтыг харуулж байна.
Сорилт ба хязгаарлалт
Плазмын зүсэх технологи нь олон давуу талтай хэдий ч зарим нэг сорилттой тулгардаг.
• Нарийн төвөгтэй үйл явц: Плазмын зүсэх үйл явц нь нарийн төвөгтэй бөгөөд өндөр нарийвчлалтай тоног төхөөрөмж, туршлагатай операторуудыг баталгаажуулахыг шаарддагогтлох нарийвчлал ба тогтвортой байдал.
• Байгаль орчны хяналт ба аюулгүй байдал: Плазмын цацрагийн өндөр температур, өндөр энергийн шинж чанар нь байгаль орчны хяналт, аюулгүй байдлын хатуу арга хэмжээг шаарддаг бөгөөд энэ нь хэрэгжилтийн нарийн төвөгтэй байдал, зардлыг нэмэгдүүлдэг.
Ирээдүйн хөгжлийн чиг хандлага
Технологийн дэвшлийн дагуу плазмын зүсэлттэй холбоотой бэрхшээлийг аажмаар даван туулах төлөвтэй байна. Илүү ухаалаг, тогтвортой зүсэх төхөөрөмжийг хөгжүүлснээр гар ажиллагаанаас хамаарах хамаарлыг бууруулж, улмаар үйлдвэрлэлийн үр ашгийг дээшлүүлэх боломжтой. Үүний зэрэгцээ процессын параметрүүд болон зүсэх орчныг оновчтой болгох нь аюулгүй байдлын эрсдэл, үйл ажиллагааны зардлыг бууруулахад тусална.
Хагас дамжуулагчийн салбарт өрөм хайчлах, шоо зүсэх технологийн шинэчлэл нь салбарын хөгжлийг дэмжихэд чухал үүрэг гүйцэтгэдэг. Плазмын зүсэх технологи нь өндөр нарийвчлалтай, үр ашигтай, нарийн ширхэгтэй ялтсуудыг боловсруулах чадвартай бөгөөд энэ салбарт томоохон шинэ тоглогч болон гарч ирэв. Хэдийгээр зарим нэг сорилт байсаар байгаа ч технологийн шинэчлэлийг үргэлжлүүлснээр эдгээр асуудлыг аажмаар шийдвэрлэж, хагас дамжуулагчийн үйлдвэрлэлд илүү их боломж, боломжийг авчрах болно.
Плазмын зүсэлтийн технологийн хэрэглээний хэтийн төлөв өргөн хүрээтэй бөгөөд ирээдүйд хагас дамжуулагч үйлдвэрлэлд илүү чухал үүрэг гүйцэтгэх төлөвтэй байна. Тасралтгүй технологийн шинэчлэл, оновчлолоор дамжуулан плазмын зүсэлт нь одоо байгаа сорилтуудыг шийдвэрлэхээс гадна хагас дамжуулагчийн салбарын өсөлтийн хүчирхэг хөдөлгөгч хүч болно.
2.4 Таслах чанар ба нөлөөлөх хүчин зүйлс
Өрөөнд зүсэх чанар нь дараагийн чип савлагаа, туршилт, эцсийн бүтээгдэхүүний гүйцэтгэл, найдвартай байдалд маш чухал юм. Зүсэх явцад тохиолддог нийтлэг асуудлууд нь хагарал, хагарал, зүсэх хазайлт юм. Эдгээр асуудал нь хэд хэдэн хүчин зүйлийн хамтын хүчин зүйлээс шалтгаална.
| Ангилал | Агуулга | Нөлөөлөл |
| Процессын параметрүүд | Таслах хурд, тэжээлийн хурд, зүсэх гүн зэрэг нь огтлох үйл явцын тогтвортой байдал, нарийвчлалд шууд нөлөөлдөг. Зохисгүй тохиргоо нь стрессийн концентраци болон хэт халуунд өртсөн бүсэд хүргэж, хагарал, хагарал үүсгэдэг. Өрөөний материал, зузаан, зүсэх шаардлагад үндэслэн параметрүүдийг зохих ёсоор тохируулах нь хүссэн зүсэлтийн үр дүнд хүрэх түлхүүр юм. | Процессын зөв параметрүүд нь нарийн зүсэлтийг хангаж, хагарал, хагарал зэрэг согогийн эрсдлийг бууруулдаг. |
| Тоног төхөөрөмж ба материалын хүчин зүйлүүд | -Хутганы чанар: Хутганы материал, хатуулаг, элэгдэлд тэсвэртэй байдал нь зүсэх үйл явцын жигд байдал болон зүсэлтийн гадаргуугийн тэгш байдалд нөлөөлдөг. Чанар муутай ир нь үрэлт, дулааны даралтыг нэмэгдүүлж, хагарал, хагарал үүсгэдэг. Зөв хутганы материалыг сонгох нь маш чухал юм. -Хөргөлтийн шингэний гүйцэтгэл: Хөргөгч нь зүсэх температурыг бууруулж, үрэлтийг багасгаж, хог хаягдлыг цэвэрлэхэд тусалдаг. Үр ашиггүй хөргөлтийн шингэн нь өндөр температур, хог хаягдлыг хуримтлуулахад хүргэж, зүсэх чанар, үр ашигт сөргөөр нөлөөлдөг. Үр ашигтай, байгаль орчинд ээлтэй хөргөлтийн бодис сонгох нь амин чухал юм. | Хутганы чанар нь зүсэлтийн нарийвчлал, жигд байдалд нөлөөлдөг. Үр ашиггүй хөргөлтийн бодис нь зүсэх чанар, үр ашгийг бууруулж, хөргөлтийн шингэнийг оновчтой ашиглах хэрэгцээг тодотгож өгдөг. |
| Үйл явцын хяналт ба чанарын хяналт | -Процессын хяналт: Зүсэх явцад тогтвортой байдал, тууштай байдлыг хангахын тулд огтлох гол параметрүүдийг бодит цагийн хяналт, тохируулга хийх. -Чанарын хяналт: Зүссэний дараах гадаад үзэмжийг шалгах, хэмжээст хэмжилт, цахилгааны гүйцэтгэлийн туршилт нь чанарын асуудлыг цаг алдалгүй тодорхойлж, шийдвэрлэхэд тусалж, зүсэлтийн нарийвчлал, тууштай байдлыг сайжруулдаг. | Процессын зөв хяналт, чанарын хяналт нь тогтвортой, өндөр чанартай зүсэлтийн үр дүнг баталгаажуулж, болзошгүй асуудлуудыг эрт илрүүлэхэд тусалдаг. |
Зүсэлтийн чанарыг сайжруулах
Зүсэлтийн чанарыг сайжруулахын тулд процессын параметрүүд, тоног төхөөрөмж, материалын сонголт, үйл явцын хяналт, шалгалт зэргийг харгалзан үзсэн цогц арга барил шаардлагатай. Зүсэх технологийг тасралтгүй боловсронгуй болгож, үйл явцын аргыг оновчтой болгосноор талст зүсэлтийн нарийвчлал, тогтвортой байдлыг улам сайжруулж, хагас дамжуулагчийн үйлдвэрлэлийн салбарт илүү найдвартай техникийн дэмжлэг үзүүлэх боломжтой.
# 03 Зүсэлтийн дараах боловсруулалт ба туршилт
3.1 Цэвэрлэх, хатаах
Өргөст зүссэний дараа цэвэрлэх, хатаах үе шатууд нь чипний чанар, дараагийн үйл явцын жигд явцыг хангахад чухал үүрэг гүйцэтгэдэг. Энэ үе шатанд зүсэх явцад үүссэн цахиурын үлдэгдэл, хөргөлтийн шингэний үлдэгдэл болон бусад бохирдуулагчийг сайтар зайлуулах шаардлагатай. Цэвэрлэх явцад чипсийг гэмтээхгүй байх нь адил чухал бөгөөд хатсаны дараа зэврэлт, цахилгаан гүйдэл гэх мэт асуудлуудаас урьдчилан сэргийлэхийн тулд чипний гадаргуу дээр чийг үлдэхгүй байх нь чухал юм.
Зүсэлтийн дараах боловсруулалт: Цэвэрлэх, хатаах үйл явц
| Процессын алхам | Агуулга | Нөлөөлөл |
| Цэвэрлэх үйл явц | -Арга: Цэвэрлэхдээ тусгай цэвэрлэгээний бодис, цэвэр усыг хэт авианы болон механик сойзтой хослуулан хэрэглэнэ. | Бохирдуулагчийг сайтар зайлуулж, цэвэрлэх явцад чипсийг гэмтээхээс сэргийлнэ. |
| -Цэвэрлэгч бодис сонгох: Чипийг гэмтээхгүйгээр үр дүнтэй цэвэрлэхийн тулд вафель материал болон бохирдуулагчийн төрлөөс хамаарч сонгоно. | Тохиромжтой бодис сонгох нь үр дүнтэй цэвэрлэх, чипээс хамгаалах түлхүүр юм. | |
| -Параметрийн хяналт: Буруу цэвэрлэгээнээс үүдэлтэй чанарын асуудлаас урьдчилан сэргийлэхийн тулд цэвэрлэх температур, цаг хугацаа, уусмалын концентрацийг хатуу хянах. | Хяналтууд нь ялтсыг гэмтээх, бохирдуулагч бодис үлдээхээс сэргийлж, тогтвортой чанарыг баталгаажуулдаг. | |
| Хатаах үйл явц | -Уламжлалт аргууд: Байгалийн агаараар хатаах, халуун агаараар хатаах нь үр ашиг багатай бөгөөд статик цахилгаан хуримтлагдахад хүргэдэг. | Үүний үр дүнд хатаах хугацаа удааширч, статик асуудал үүсч болзошгүй. |
| -Орчин үеийн технологиуд: Чипсийг хурдан хатааж, хортой нөлөөллөөс зайлсхийхийн тулд вакуум хатаах, хэт улаан туяаны хатаах зэрэг дэвшилтэт технологийг ашигла. | Илүү хурдан бөгөөд үр дүнтэй хатаах үйл явц нь статик ялгадас эсвэл чийгтэй холбоотой асуудлуудын эрсдлийг бууруулдаг. | |
| Тоног төхөөрөмжийн сонголт ба засвар үйлчилгээ | -Тоног төхөөрөмжийн сонголт: Өндөр хүчин чадалтай цэвэрлэх, хатаах машинууд нь боловсруулалтын үр ашгийг дээшлүүлж, харьцах явцад гарч болзошгүй асуудлуудыг нарийн хянадаг. | Өндөр чанартай машинууд нь илүү сайн боловсруулалтыг хангаж, цэвэрлэх, хатаах явцад алдаа гарах магадлалыг бууруулдаг. |
| -Тоног төхөөрөмжийн засвар үйлчилгээ: Тоног төхөөрөмжийг тогтмол шалгаж, засвар үйлчилгээ хийснээр чипийн чанарыг баталгаажуулж, оновчтой ажиллах нөхцөлийг хангана. | Тохиромжтой засвар үйлчилгээ нь тоног төхөөрөмжийн эвдрэлээс сэргийлж, найдвартай, өндөр чанартай боловсруулалтыг баталгаажуулдаг. |
Зүссэний дараах цэвэрлэгээ ба хатаах
Өргөст ялтсан зүссэний дараа цэвэрлэх, хатаах үйл явц нь эцсийн боловсруулалтын үр дүнг баталгаажуулахын тулд олон хүчин зүйлийг сайтар бодож үзэх шаардлагатай нарийн төвөгтэй бөгөөд нарийн процесс юм. Шинжлэх ухааны арга барил, нарийн ширийн журмыг ашигласнаар чип бүрийг дараагийн савлагаа, туршилтын үе шатанд оновчтой нөхцөлд оруулах боломжтой.
Зүссэний дараах шалгалт ба туршилт
| Алхам | Агуулга | Нөлөөлөл |
| Шалгалтын үе шат | 1.Харааны үзлэг: Чипний гадаргуу дээрх хагарал, хагарал, бохирдол зэрэг харагдахуйц согогийг шалгахын тулд харааны болон автоматжуулсан хяналтын төхөөрөмжийг ашиглана. Хог хаягдлаас зайлсхийхийн тулд физикийн хувьд гэмтсэн чипийг хурдан тодорхойлох. | Процессын эхэн үед гэмтэлтэй чипийг илрүүлж арилгахад тусалдаг ба материалын алдагдлыг бууруулдаг. |
| 2.Хэмжээ хэмжилт: Чипний хэмжээсийг нарийн хэмжихийн тулд нарийн хэмжих төхөөрөмжийг ашиглан зүссэн хэмжээ нь дизайны үзүүлэлтүүдийг хангаж, гүйцэтгэлийн асуудал, савлагааны хүндрэлээс сэргийлнэ. | Чипүүдийг шаардлагатай хэмжээ хязгаарт багтааж, гүйцэтгэлийн уналт, угсралтын асуудлаас сэргийлнэ. | |
| 3.Цахилгааны гүйцэтгэлийн туршилт: Эсэргүүцэл, багтаамж, индукц зэрэг цахилгааны үндсэн параметрүүдийг үнэлж, шаардлага хангаагүй чипүүдийг тодорхойлж, зөвхөн гүйцэтгэлийн шаардлага хангасан чипүүд дараагийн шатанд шилжихийг баталгаажуулна. | Процессын явцад зөвхөн ажиллагаатай, гүйцэтгэлээр шалгагдсан чипүүд урагшилж, дараагийн үе шатанд бүтэлгүйтэх эрсдэлийг бууруулдаг. | |
| Туршилтын алхам | 1.Функциональ туршилт: Чипийн үндсэн функц нь зориулалтын дагуу ажиллаж, үйл ажиллагааны гажигтай чипүүдийг илрүүлж, устгаж байгаа эсэхийг шалгана уу. | Чипүүд нь дараагийн шатанд шилжихээс өмнө үйл ажиллагааны үндсэн шаардлагад нийцэж байгаа эсэхийг баталгаажуулдаг. |
| 2.Найдвартай байдлын туршилт: Бодит эрс тэс нөхцөлийг загварчлахын тулд ихэвчлэн өндөр температурт хөгшрөлт, бага температурт туршилт, чийгшлийн туршилтыг хамарсан урт хугацааны ашиглалт эсвэл хатуу ширүүн орчинд чипийн гүйцэтгэлийн тогтвортой байдлыг үнэлэх. | Чипүүд нь хүрээлэн буй орчны янз бүрийн нөхцөлд найдвартай ажиллаж, бүтээгдэхүүний удаан эдэлгээ, тогтвортой байдлыг сайжруулдаг. | |
| 3.Тохиромжтой байдлын туршилт: Чип нь бусад бүрэлдэхүүн хэсгүүд эсвэл системүүдтэй зөв ажиллаж байгаа эсэхийг шалгаарай, үл нийцэх байдлаас шалтгаалсан гэмтэл, гүйцэтгэлийн доголдол байхгүй эсэхийг шалгаарай. | Тохиромжтой байдлын асуудлаас урьдчилан сэргийлж, бодит хэрэглээний программуудын жигд ажиллагааг хангана. |
3.3 Сав баглаа боодол, хадгалалт
Өрөөнд зүссэний дараа чипс нь хагас дамжуулагчийн үйлдвэрлэлийн үйл явцын чухал гарц бөгөөд тэдгээрийн савлагаа, хадгалалтын үе шат нь адилхан чухал юм. Зөв савлагаа, хадгалалтын арга хэмжээ нь тээвэрлэх, хадгалах явцад чипсийн аюулгүй, тогтвортой байдлыг хангахаас гадна дараагийн үйлдвэрлэл, туршилт, савлагааны үе шатуудад хүчтэй дэмжлэг үзүүлэхэд чухал ач холбогдолтой.
Хяналт шалгалт, туршилтын үе шатуудын хураангуй:
Өрөөнд зүсэгдсэний дараа чипсийг шалгах, турших үе шатууд нь харааны хяналт, хэмжээ хэмжилт, цахилгааны гүйцэтгэлийн туршилт, функциональ туршилт, найдвартай байдлын туршилт, нийцтэй байдлын туршилт зэрэг олон асуудлыг хамардаг. Эдгээр алхмууд нь хоорондоо уялдаа холбоотой бөгөөд нэг нэгнээ нөхөж, бүтээгдэхүүний чанар, найдвартай байдлыг хангах хатуу саадыг бүрдүүлдэг. Хяналт шалгалт, туршилтын журмын дагуу боломжит асуудлуудыг цаг алдалгүй илрүүлж, шийдвэрлэж, эцсийн бүтээгдэхүүн нь хэрэглэгчийн шаардлага, хүлээлтийг хангаж чадна.
| Аспект | Агуулга |
| Сав баглаа боодлын арга хэмжээ | 1.Эсрэг статик: Сав баглаа боодлын материал нь статик цахилгаан нь төхөөрөмжийг гэмтээх, гүйцэтгэлд нь нөлөөлөхөөс сэргийлэхийн тулд маш сайн статик шинж чанартай байх ёстой. |
| 2.Чийгийн хамгаалалттай: Сав баглаа боодлын материал нь чийгийн нөлөөгөөр зэврэлт, цахилгааны чанар муудахаас сэргийлж чийгэнд сайн тэсвэртэй байх ёстой. | |
| 3.Цочролд тэсвэртэй: Сав баглаа боодлын материал нь чипсийг чичиргээ болон тээвэрлэлтийн үед цохилтоос хамгаалахын тулд цочрол шингээх чадвартай байх ёстой. | |
| Хадгалах орчин | 1.Чийгийн хяналт: Хэт их чийгшилээс үүдэлтэй чийг шингээх, зэврэлтээс сэргийлэхийн тулд чийгшлийг зохих хязгаарт хатуу хянаж, чийгшил багатайгаас үүссэн статик асуудал. |
| 2.Цэвэр байдал: Чипсийг тоос, хольцоор бохирдуулахгүйн тулд хадгалах орчныг цэвэр байлга. | |
| 3.Температурын хяналт: Бага температураас үүдэлтэй хэт халалт эсвэл конденсацийн асуудлаас болж хөгшрөлтийг хурдасгахаас сэргийлэхийн тулд зохих температурын хязгаарыг тогтоож, температурын тогтвортой байдлыг хангана. | |
| Тогтмол үзлэг | Боломжит асуудлуудыг цаг тухайд нь тодорхойлох, шийдвэрлэхийн тулд харааны хяналт, хэмжээ хэмжилт, цахилгааны гүйцэтгэлийн туршилтыг ашиглан хадгалсан чипүүдийг тогтмол шалгаж, үнэл. Хадгалах хугацаа, нөхцөл дээр үндэслэн чипсийг оновчтой нөхцөлд ашиглахыг баталгаажуулахын тулд тэдгээрийг ашиглахаар төлөвлө. |
Хагас дамжуулагчийн үйлдвэрлэлд талст зүсэх явцад үүссэн бичил хагарал, гэмтлийн асуудал нь томоохон сорилт болдог. Зүсэлтийн стресс нь энэ үзэгдлийн гол шалтгаан бөгөөд энэ нь вафель гадаргуу дээр жижиг хагарал, гэмтэл үүсгэдэг бөгөөд энэ нь үйлдвэрлэлийн өртөг нэмэгдэж, бүтээгдэхүүний чанар буурахад хүргэдэг.
Энэхүү сорилтыг шийдвэрлэхийн тулд огтлох ачааллыг багасгах, оновчтой зүсэх техник, багаж хэрэгсэл, нөхцлийг хэрэгжүүлэх нь маш чухал юм. Хутганы материал, зүсэх хурд, даралт, хөргөх арга зэрэг хүчин зүйлсийг анхаарч үзэх нь бичил хагарал үүсэхийг багасгаж, процессын нийт ургацыг сайжруулахад тусална. Нэмж дурдахад лазер шоо зүсэх зэрэг илүү дэвшилтэт зүсэх технологиудын талаар үргэлжлүүлэн судалгаа хийж байгаа нь эдгээр асуудлыг цаашид бууруулах арга замыг судалж байна.
Эмзэг материалын хувьд вафель нь механик, дулааны болон химийн нөлөөлөлд өртөх үед дотоод бүтцийн өөрчлөлтөд өртөмтгий байдаг бөгөөд энэ нь бичил хагарал үүсэхэд хүргэдэг. Хэдийгээр эдгээр хагарал нь нэн даруй мэдэгдэхгүй ч үйлдвэрлэлийн үйл явц ахих тусам өргөжиж, илүү ноцтой хохирол учруулж болзошгүй юм. Температурын хэлбэлзэл, нэмэлт механик стресс нь эдгээр бичил хагарал нь харагдахуйц хугарал болж хувирч, чип эвдэрч болзошгүй тул савлагаа, туршилтын дараагийн үе шатанд энэ асуудал онцгой асуудал болж байна.
Энэ эрсдлийг бууруулахын тулд огтлох хурд, даралт, температур зэрэг параметрүүдийг оновчтой болгох замаар зүсэх үйл явцыг анхааралтай хянах нь чухал юм. Лазер зүсэх гэх мэт бага түрэмгий зүсэх аргуудыг ашиглах нь хавтан дээрх механик ачааллыг бууруулж, бичил хагарал үүсэхийг багасгадаг. Нэмж дурдахад, нимгэн талст ялтсуудыг зүсэх явцад хэт улаан туяаны сканнердах эсвэл рентген зураг авах зэрэг дэвшилтэт хяналтын аргуудыг хэрэгжүүлэх нь эдгээр эрт үе шатны хагарлыг цаашид гэмтэл учруулахаас өмнө илрүүлэхэд тусална.
Өргөст ялтсын гадаргууд гэмтэл учруулах нь чипний гүйцэтгэл, найдвартай байдалд шууд нөлөөлж болох тул шоо дөрвөлжингийн процесст ихээхэн санаа зовдог. Ийм эвдрэл нь зүсэх хэрэгслийг зохисгүй ашиглах, зүсэх параметрүүдийг буруу ашиглах, эсвэл өрөмд хамаарах материалын согог зэргээс үүдэлтэй байж болно. Шалтгаанаас үл хамааран эдгээр гэмтэл нь хэлхээний цахилгаан эсэргүүцэл эсвэл багтаамжийг өөрчлөхөд хүргэж, ерөнхий гүйцэтгэлд нөлөөлдөг.
Эдгээр асуудлыг шийдвэрлэхийн тулд хоёр үндсэн стратегийг судалж байна:
1.Зүсэх хэрэгсэл, параметрүүдийг оновчтой болгох: Илүү хурц ир ашиглах, зүсэх хурдыг тохируулах, зүсэх гүнийг өөрчилснөөр зүсэх явцад үүсэх стрессийн концентрацийг багасгаж, улмаар эвдрэл гарах магадлалыг бууруулдаг.
2.Шинэ зүсэх технологийг судлах: Лазер хайчлах, плазмаар зүсэх зэрэг дэвшилтэт техникүүд нь вафельд учруулсан хохирлын түвшинг бууруулахын зэрэгцээ сайжруулсан нарийвчлалыг санал болгодог. Өргөст хальсан дээрх дулааны болон механик ачааллыг багасгахын зэрэгцээ зүсэх өндөр нарийвчлалд хүрэх арга замыг хайж олохын тулд эдгээр технологийг судалж байна.
Дулааны нөлөөллийн талбай ба түүний гүйцэтгэлд үзүүлэх нөлөө
Лазер болон плазмын зүсэлт зэрэг дулааны зүсэлт хийх явцад өндөр температур нь вафель гадаргуу дээр дулааны нөлөөллийн бүсийг бий болгодог. Температурын градиент чухал ач холбогдолтой энэ хэсэг нь материалын шинж чанарыг өөрчилж, чипний эцсийн гүйцэтгэлд нөлөөлдөг.
Дулааны нөлөөлөлд өртсөн бүсийн нөлөөлөл (TAZ):
Кристал бүтцийн өөрчлөлт: Өндөр температурын дор вафель материалын доторх атомууд өөрчлөгддөг бөгөөд энэ нь болор бүтцэд гажуудал үүсгэдэг. Энэ гажуудал нь материалыг сулруулж, механик хүч чадал, тогтвортой байдлыг бууруулдаг бөгөөд энэ нь ашиглалтын явцад чип эвдрэх эрсдэлийг нэмэгдүүлдэг.
Цахилгаан шинж чанаруудын өөрчлөлт: Өндөр температур нь хагас дамжуулагч материал дахь зөөвөрлөгчийн концентраци болон хөдөлгөөнийг өөрчилж, чипийн цахилгаан дамжуулах чанар болон гүйдэл дамжуулах үр ашигт нөлөөлдөг. Эдгээр өөрчлөлтүүд нь чипийн гүйцэтгэлийг бууруулж, зориулалтын дагуу ашиглах боломжгүй болгож болзошгүй юм.
Эдгээр нөлөөллийг багасгахын тулд зүсэх явцад температурыг хянах, зүсэх параметрүүдийг оновчтой болгох, хөргөлтийн тийрэлтэт онгоц эсвэл боловсруулалтын дараах боловсруулалт зэрэг аргуудыг судлах нь дулааны нөлөөллийн хэмжээг багасгах, материалын бүрэн бүтэн байдлыг хадгалах чухал стратеги юм.
Ерөнхийдөө бичил хагарал болон дулааны нөлөөллийн бүсүүд хоёулаа өрмөнцөр зүсэх технологийн чухал сорилтууд юм. Хагас дамжуулагч бүтээгдэхүүний чанарыг сайжруулах, зах зээлд өрсөлдөх чадварыг нэмэгдүүлэхийн тулд технологийн дэвшил, чанарын хяналтын арга хэмжээний зэрэгцээ үргэлжлүүлэн судалгаа хийх шаардлагатай болно.
Дулааны нөлөөллийн бүсийг хянах арга хэмжээ:
Таслах үйл явцын параметрүүдийг оновчтой болгох: Зүсэх хурд болон хүчийг багасгах нь дулааны нөлөөллийн бүсийн (TAZ) хэмжээг үр дүнтэйгээр багасгах боломжтой. Энэ нь зүсэх явцад үүссэн дулааны хэмжээг хянахад тусалдаг бөгөөд энэ нь вафельний материалын шинж чанарт шууд нөлөөлдөг.
Хөргөлтийн дэвшилтэт технологиуд: Шингэн азотын хөргөлт, бичил шингэн хөргөлт зэрэг технологийн хэрэглээ нь дулааны нөлөөллийн бүсийн хүрээг ихээхэн хязгаарлаж чадна. Эдгээр хөргөх аргууд нь дулааныг илүү үр ашигтайгаар тараахад тусалдаг бөгөөд ингэснээр вафельний материалын шинж чанарыг хадгалж, дулааны эвдрэлийг багасгадаг.
Материалын сонголт: Судлаачид маш сайн дулаан дамжуулалт, механик бат бөх чанар бүхий нүүрстөрөгчийн нано хоолой, графен зэрэг шинэ материалыг судалж байна. Эдгээр материалууд нь чипсийн ерөнхий гүйцэтгэлийг сайжруулахын зэрэгцээ дулааны нөлөөллийн бүсийг багасгаж чадна.
Дүгнэж хэлэхэд, дулааны нөлөөллийн бүс нь дулаан зүсэх технологийн зайлшгүй үр дагавар боловч оновчтой боловсруулалтын техник, материалыг сонгох замаар үр дүнтэй хянах боломжтой. Цаашдын судалгаанууд нь өрөмийг илүү үр ашигтай, нарийвчлалтай зүсэхийн тулд дулааны зүсэх процессыг нарийн тохируулах, автоматжуулахад чиглэх болно.
Тэнцвэрийн стратеги:
Өргөст ялтсын гарц ба үйлдвэрлэлийн үр ашиг хоёрын оновчтой тэнцвэрт байдалд хүрэх нь вафель зүсэх технологийн байнгын сорилт юм. Үйлдвэрлэгчид үйлдвэрлэлийн оновчтой стратеги, үйл явцын параметрүүдийг боловсруулахын тулд зах зээлийн эрэлт, үйлдвэрлэлийн өртөг, бүтээгдэхүүний чанар зэрэг олон хүчин зүйлийг харгалзан үзэх шаардлагатай. Үүний зэрэгцээ дэвшилтэт зүсэгч төхөөрөмжийг нэвтрүүлэх, операторын ур чадварыг дээшлүүлэх, түүхий эдийн чанарын хяналтыг сайжруулах нь үйлдвэрлэлийн үр ашгийг нэмэгдүүлэхийн зэрэгцээ ургацыг хадгалах, бүр сайжруулахад чухал ач холбогдолтой юм.
Ирээдүйн сорилт ба боломжууд:
Хагас дамжуулагч технологийн дэвшлийн ачаар вафель хайчлах нь шинэ сорилт, боломжуудтай тулгарч байна. Чипийн хэмжээ багасаж, нэгдмэл байдал нэмэгдэхийн хэрээр зүсэлтийн нарийвчлал, чанарт тавигдах шаардлага ихээхэн нэмэгддэг. Үүний зэрэгцээ шинээр гарч ирж буй технологи нь валют хайчлах техникийг хөгжүүлэх шинэ санааг өгдөг. Үйлдвэрлэгчид зах зээлийн динамик, технологийн чиг хандлагыг дагаж, зах зээлийн өөрчлөлт, технологийн эрэлт хэрэгцээнд нийцүүлэн үйлдвэрлэлийн стратеги, үйл явцын параметрүүдийг тасралтгүй тохируулж, оновчтой болгох ёстой.
Дүгнэж хэлэхэд, зах зээлийн эрэлт, үйлдвэрлэлийн өртөг, бүтээгдэхүүний чанарыг харгалзан үзэж, дэвшилтэт техник, технологийг нэвтрүүлж, операторын ур чадварыг дээшлүүлж, түүхий эд материалын хяналтыг бэхжүүлснээр үйлдвэрлэгчид өрмөнцөр шоо зүсэх явцад талхны гарц болон үйлдвэрлэлийн үр ашгийн хоорондох хамгийн сайн тэнцвэрт байдалд хүрч чадна. , үр ашигтай, өндөр чанартай хагас дамжуулагч бүтээгдэхүүн үйлдвэрлэхэд хүргэдэг.
Ирээдүйн төлөв:
Технологийн хурдацтай хөгжлийг дагаад хагас дамжуулагч технологи урьд өмнө байгаагүй хурдацтай хөгжиж байна. Хагас дамжуулагчийн үйлдвэрлэлийн чухал алхам болох өрөм хайчлах технологи нь сэтгэл хөдөлгөм шинэ бүтээн байгуулалтад бэлэн байна. Цаашид өрөм хайчлах технологи нь нарийвчлал, үр ашиг, зардлын хувьд мэдэгдэхүйц сайжирч, хагас дамжуулагчийн үйлдвэрлэлийн тасралтгүй өсөлтөд шинэ эрч хүч оруулах төлөвтэй байна.
Нарийвчлалыг нэмэгдүүлэх:
Өндөр нарийвчлалыг эрэлхийлэхийн тулд вафель зүсэх технологи нь одоо байгаа үйл явцын хязгаарыг байнга шахах болно. Зүсэх үйл явцын физик, химийн механизмыг гүн гүнзгий судалж, зүсэх параметрүүдийг нарийн хянаснаар хэлхээний дизайны улам бүр төвөгтэй шаардлагыг хангахын тулд зүсэлтийн илүү нарийн үр дүнд хүрэх болно. Нэмж дурдахад шинэ материал, зүсэх аргыг хайж олох нь ургац, чанарыг эрс сайжруулах болно.
Үр ашгийг нэмэгдүүлэх:
Өргөст ялтсан зүсэх шинэ төхөөрөмж нь ухаалаг, автомат загварт анхаарлаа хандуулах болно. Удирдлагын дэвшилтэт систем, алгоритмыг нэвтрүүлснээр тоног төхөөрөмж нь янз бүрийн материал, дизайны шаардлагад нийцүүлэн огтлох параметрүүдийг автоматаар тохируулах боломжийг олгож, улмаар үйлдвэрлэлийн үр ашгийг эрс дээшлүүлнэ. Олон талт зүсэх технологи, ирийг хурдан солих систем зэрэг инноваци нь үр ашгийг дээшлүүлэхэд чухал үүрэг гүйцэтгэнэ.
Зардлыг бууруулах:
Өртөг зүсэх технологийг хөгжүүлэх гол чиглэл бол зардлыг бууруулах явдал юм. Шинэ материал, зүсэх аргыг боловсруулахын хэрээр тоног төхөөрөмжийн зардал, засвар үйлчилгээний зардлыг үр дүнтэй хянах боломжтой болно. Нэмж дурдахад, үйлдвэрлэлийн процессыг оновчтой болгож, хаягдлын хэмжээг бууруулснаар үйлдвэрлэлийн явцад гарах хог хаягдлыг бууруулж, үйлдвэрлэлийн нийт зардлыг бууруулах болно.
Ухаалаг үйлдвэрлэл ба IoT:
Ухаалаг үйлдвэрлэл болон эд зүйлсийн интернет (IoT) технологиудын нэгдмэл байдал нь вафер хайчлах технологид өөрчлөлт шинэчлэлтийг авчрах болно. Төхөөрөмжүүдийн хооронд харилцан холболт, өгөгдөл солилцох замаар үйлдвэрлэлийн үйл явцын алхам бүрийг бодит цаг хугацаанд хянаж, оновчтой болгох боломжтой. Энэ нь үйлдвэрлэлийн үр ашиг, бүтээгдэхүүний чанарыг сайжруулаад зогсохгүй компаниудад зах зээлийг илүү нарийвчлалтай таамаглах, шийдвэр гаргахад дэмжлэг үзүүлдэг.
Ирээдүйд өрмөнцөр зүсэх технологи нь нарийвчлал, үр ашиг, зардлын хувьд гайхалтай ахиц дэвшил гаргах болно. Эдгээр дэвшил нь хагас дамжуулагчийн үйлдвэрлэлийг тасралтгүй хөгжүүлэх, хүний нийгэмд илүү их технологийн шинэчлэл, тав тухыг авчрах болно.
Шуудангийн цаг: 2024 оны 11-р сарын 19