בשנת 2020, יותר מטריליון שבבים יוצרו ברחבי העולם, מה שמשתווה ל-130 שבבים בבעלות ובשימוש של כל אדם על פני כדור הארץ.עם זאת, המחסור האחרון בשבבים ממשיך להראות שמספר זה עדיין לא הגיע לגבול העליון שלו.
אמנם כבר ניתן לייצר צ'יפס בקנה מידה כה גדול, אך ייצורם אינו משימה קלה.תהליך ייצור השבבים הוא מורכב, והיום נעסוק בששת השלבים הקריטיים ביותר: השקיעה, ציפוי פוטו-רזיסט, ליטוגרפיה, תחריט, השתלת יונים ואריזה.
תַצהִיר
שלב התצהיר מתחיל עם הוואפר, שנחתך מגליל סיליקון טהור 99.99% (נקרא גם "מטיל סיליקון") ומלוטש לגימור חלק במיוחד, ולאחר מכן מושקע סרט דק של מוליך, מבודד או חומר מוליכים למחצה על גבי הפרוסה, בהתאם לדרישות המבניות, כך שניתן יהיה להדפיס עליו את השכבה הראשונה.שלב חשוב זה מכונה לעתים קרובות "תצהיר".
ככל שהשבבים הופכים קטנים יותר ויותר, דפוסי ההדפסה על פרוסות הופכים מורכבים יותר.התקדמות בתצהיר, תחריט וליטוגרפיה הם המפתח להפיכת השבבים לקטנים מתמיד ובכך מניע את המשך חוק מור.זה כולל טכניקות חדשניות המשתמשות בחומרים חדשים כדי לדייק את תהליך ההפקדה.
ציפוי פוטו רזיסט
ואז פרוסים מצופים בחומר רגיש לאור הנקרא "פוטו-רזיסט" (נקרא גם "פוטו-רזיסט").ישנם שני סוגים של פוטו-רזיסטים - "פוטו-רזיסטים חיוביים" ו-"פוטו-רזיסטים שליליים".
ההבדל העיקרי בין פוטו-רזיסטים חיוביים ושליליים הוא המבנה הכימי של החומר והאופן שבו הפוטו-רזיסט מגיב לאור.במקרה של פוטו-רזיסטים חיוביים, האזור שנחשף לאור UV משנה מבנה והופך למסיס יותר, ובכך מכין אותו לחריטה ותצהיר.לעומת זאת, פוטו-רזיסטים שליליים מתפלמרים באזורים החשופים לאור, מה שמקשה על המסתם.פוטו-רזיסטים חיוביים הם הנפוצים ביותר בייצור מוליכים למחצה מכיוון שהם יכולים להשיג רזולוציה גבוהה יותר, מה שהופך אותם לבחירה טובה יותר לשלב הליטוגרפיה.יש כיום מספר חברות ברחבי העולם המייצרות פוטו-רזיסטים לייצור מוליכים למחצה.
פוטוליטוגרפיה
פוטוליתוגרפיה חיונית בתהליך ייצור השבבים מכיוון שהיא קובעת כמה קטנים יכולים להיות הטרנזיסטורים על השבב.בשלב זה מכניסים את הפרוסים למכונת פוטוליטוגרפיה ונחשפים לאור אולטרה סגול עמוק.פעמים רבות הם קטנים אלפי מונים מגרגר חול.
האור מוקרן על גבי הוואפר דרך "צלחת מסכה" והאופטיקה הליטוגרפית (עדשת מערכת ה-DUV) מתכווצת וממקדת את תבנית המעגל המעוצבת על לוחית המסכה אל הפוטו-רזיסט שעל ה-Wfer.כפי שתואר קודם לכן, כאשר האור פוגע בפוטו-רזיסט, מתרחש שינוי כימי המטביע את התבנית על לוחית המסכה על ציפוי הפוטורסיסט.
השגת התבנית החשופה נכונה היא משימה מסובכת, עם הפרעות חלקיקים, שבירה ופגמים פיסיקליים או כימיים אחרים אפשריים בתהליך.זו הסיבה שלפעמים אנחנו צריכים לייעל את תבנית החשיפה הסופית על ידי תיקון ספציפי של התבנית על המסכה כדי שהדפוס המודפס ייראה כמו שאנחנו רוצים.המערכת שלנו משתמשת ב"ליטוגרפיה חישובית" כדי לשלב מודלים אלגוריתמיים עם נתונים ממכונת הליטוגרפיה ופסקיות בדיקה כדי לייצר עיצוב מסכה שונה לחלוטין מדפוס החשיפה הסופי, אבל זה מה שאנחנו רוצים להשיג כי זו הדרך היחידה להשיג את דפוס החשיפה הרצוי.
תַחרִיט
השלב הבא הוא להסיר את הפוטו-רזיסט המושפל כדי לחשוף את התבנית הרצויה.במהלך תהליך ה"חריטה", הוופל נאפה ומפותח, וחלק מהפוטורסיסט נשטף כדי לחשוף תבנית תלת מימדית של ערוץ פתוח.תהליך התחריט חייב ליצור תכונות מוליכות בצורה מדויקת ועקבית מבלי לפגוע בשלמות וביציבות הכוללת של מבנה השבב.טכניקות תחריט מתקדמות מאפשרות ליצרני שבבים להשתמש בתבניות מבוססות כפולות, מרובעות ומרווחות כדי ליצור את הממדים הזעירים של עיצובי שבבים מודרניים.
כמו פוטו-רזיסטים, התחריט מחולק לסוגים "יבשים" ו"רטובים".תחריט יבש משתמש בגז כדי להגדיר את התבנית החשופה על הוופל.תחריט רטוב משתמש בשיטות כימיות לניקוי הוופל.
לשבב יש עשרות שכבות, לכן יש לשלוט בקפידה על תחריט כדי למנוע פגיעה בשכבות הבסיסיות של מבנה שבב רב-שכבתי.אם מטרת התחריט היא ליצור חלל במבנה, יש צורך לוודא שעומק החלל נכון בדיוק.עיצובי שבבים מסוימים עם עד 175 שכבות, כגון 3D NAND, הופכים את שלב התחריט לחשוב וקשה במיוחד.
הזרקת יונים
ברגע שהתבנית נחרטת על הפרוסה, הפרוסה מופצצת ביונים חיוביים או שליליים כדי להתאים את תכונות המוליכות של חלק מהתבנית.כחומר לפרוסות, חומר הגלם סיליקון אינו מבודד מושלם וגם לא מוליך מושלם.תכונות המוליכות של הסיליקון נופלות איפשהו באמצע.
הפניית יונים טעונים לתוך גביש הסיליקון כך שניתן יהיה לשלוט בזרימת החשמל כדי ליצור את המתגים האלקטרוניים שהם אבני הבניין הבסיסיות של השבב, הטרנזיסטורים, נקראת "יינון", המכונה גם "השתלת יונים".לאחר מינון השכבה, מוסר הפוטורסיסט הנותר המשמש להגנה על האזור הלא חרוט.
אריזה
נדרשים אלפי שלבים ליצירת שבב על פרוס, ולוקח יותר משלושה חודשים לעבור מעיצוב לייצור.כדי להסיר את השבב מהוואפר, הוא נחתך לשבבים בודדים באמצעות מסור יהלום.השבבים האלה, הנקראים "מחור חשוף", מפוצלים מ-12 אינץ', הגודל הנפוץ ביותר בשימוש בייצור מוליכים למחצה, ומכיוון שגודל השבבים משתנה, פרוסות מסוימות יכולות להכיל אלפי שבבים, בעוד שאחרות מכילות רק כמה שבבים. תְרֵיסַר.
ואז פרוסים חשופים אלו מונחים על "מצע" - מצע המשתמש בנייר מתכת כדי לכוון את אותות הקלט והפלט מהוופר החשוף לשאר המערכת.לאחר מכן הוא מכוסה ב"גוף קירור", מיכל מגן מתכתי קטן ושטוח המכיל נוזל קירור כדי להבטיח שהשבב יישאר קריר במהלך הפעולה.
פרופיל החברה
Zhejiang NeoDen Technology Co., Ltd מייצרת ומייצאת מכונות איסוף קטנות שונות מאז 2010. תוך ניצול מו"פ המנוסה והעשירה שלנו, ייצור מאומן היטב, ניאודן זוכה למוניטין רב מהלקוחות ברחבי העולם.
עם נוכחות גלובלית בלמעלה מ-130 מדינות, הביצועים המצוינים, הדיוק והאמינות הגבוהים של NeoDenמכונות PNPלהפוך אותם למושלמים עבור מחקר ופיתוח, אב טיפוס מקצועי וייצור אצווה קטנה עד בינונית.אנו מספקים פתרון מקצועי של ציוד SMT חד פעמי.
הוסף: מס' 18, שדרת טיאנצ'יו, העיירה טיאנצ'יו, מחוז אנג'י, העיר חוז'ו, מחוז ג'ה-ג'יאנג, סין
טלפון: 86-571-26266266
זמן פרסום: 24 באפריל 2022