Stovky procesov sú potrebné na otočenie aoblátkado polovodiča. Jedným z najdôležitejších procesov jeleptanie- to znamená vyrezávanie jemných obvodových vzorov naoblátka. Úspechleptanieproces závisí od riadenia rôznych premenných v rámci nastaveného distribučného rozsahu a každé leptacie zariadenie musí byť pripravené na prevádzku za optimálnych podmienok. Naši inžinieri procesu leptania používajú na dokončenie tohto podrobného procesu vynikajúcu výrobnú technológiu.
SK Hynix News Center urobil rozhovor s členmi technických tímov Icheon DRAM Front Etch, Middle Etch a End Etch, aby sa dozvedeli viac o ich práci.
Etch: Cesta k zlepšeniu produktivity
Pri výrobe polovodičov sa leptanie týka vyrezávania vzorov na tenkých filmoch. Vzory sa nastriekajú pomocou plazmy, aby sa vytvoril konečný obrys každého kroku procesu. Jeho hlavným účelom je dokonale prezentovať presné vzory podľa rozloženia a udržiavať jednotné výsledky za všetkých podmienok.
Ak sa vyskytnú problémy v procese depozície alebo fotolitografie, možno ich vyriešiť technológiou selektívneho leptania (Etch). Ak sa však pri leptaní niečo pokazí, situácia sa už nedá zvrátiť. Rovnaký materiál totiž nie je možné vyplniť v rytej oblasti. Preto je v procese výroby polovodičov leptanie rozhodujúce pre určenie celkovej výťažnosti a kvality produktu.
Proces leptania zahŕňa osem krokov: ISO, BG, BLC, GBL, SNC, M0, SN a MLM.
Najprv stupeň ISO (Isolation) leptá (Etch) kremík (Si) na doštičku, aby sa vytvorila oblasť aktívnej bunky. Stupeň BG (Buried Gate) tvorí riadok adresy riadka (Word Line) 1 a bránu na vytvorenie elektronického kanála. Ďalej fáza BLC (Bit Line Contact) vytvorí spojenie medzi ISO a riadkom adresy stĺpca (Bit Line) 2 v oblasti bunky. Stupeň GBL (Peri Gate+Cell Bit Line) súčasne vytvorí riadok adresy stĺpca bunky a bránu na periférii 3.
Stupeň SNC (Storage Node Contract) pokračuje vo vytváraní spojenia medzi aktívnou oblasťou a storage nodom 4. Následne stupeň M0 (Metal0) tvorí spojovacie body periférneho S/D (Storage Node) 5 a spojovacie body. medzi riadkom s adresou stĺpca a úložným uzlom. Stupeň SN (Storage Node) potvrdzuje kapacitu jednotky a následný stupeň MLM (Multi Layer Metal) vytvára externé napájanie a vnútorné vedenie a celý proces inžinierstva leptania (Etch) je dokončený.
Vzhľadom na to, že za vzorovanie polovodičov sú zodpovední najmä technici leptania (Etch), oddelenie DRAM je rozdelené do troch tímov: Front Etch (ISO, BG, BLC); Stredné leptanie (GBL, SNC, M0); End Etch (SN, MLM). Tieto tímy sú tiež rozdelené podľa výrobných pozícií a pozícií zariadení.
Výrobné pozície sú zodpovedné za riadenie a zlepšovanie procesov jednotkovej výroby. Výrobné pozície zohrávajú veľmi dôležitú úlohu pri zlepšovaní výnosov a kvality produktov prostredníctvom variabilného riadenia a iných opatrení na optimalizáciu výroby.
Pozície zariadení sú zodpovedné za riadenie a posilnenie výrobných zariadení, aby sa predišlo problémom, ktoré sa môžu vyskytnúť počas procesu leptania. Hlavnou zodpovednosťou pozícií zariadení je zabezpečiť optimálny výkon zariadení.
Aj keď sú zodpovednosti jasné, všetky tímy pracujú na spoločnom cieli – teda na riadení a zlepšovaní výrobných procesov a súvisiacich zariadení s cieľom zvýšiť produktivitu. Za týmto účelom každý tím aktívne zdieľa svoje vlastné úspechy a oblasti na zlepšenie a spolupracuje na zlepšovaní výkonnosti podniku.
Ako sa vysporiadať s výzvami technológie miniaturizácie
SK Hynix začal sériovú výrobu produktov 8Gb LPDDR4 DRAM pre proces triedy 10nm (1a) v júli 2021.
Vzory polovodičových pamäťových obvodov vstúpili do 10nm éry a po vylepšeniach sa do jednej DRAM zmestí približne 10 000 buniek. Preto aj v procese leptania je okraj procesu nedostatočný.
Ak je vytvorený otvor (Otvor) 6 príliš malý, môže sa zdať „neotvorený“ a blokovať spodnú časť čipu. Okrem toho, ak je vytvorený otvor príliš veľký, môže dôjsť k „premosteniu“. Keď je medzera medzi dvoma otvormi nedostatočná, dochádza k „premosťovaniu“, čo má za následok problémy so vzájomnou priľnavosťou v nasledujúcich krokoch. Ako sa polovodiče stále zdokonaľujú, rozsah hodnôt veľkosti otvorov sa postupne zmenšuje a tieto riziká budú postupne eliminované.
Na vyriešenie vyššie uvedených problémov odborníci na leptacie technológie pokračujú v zlepšovaní procesu, vrátane úpravy receptúry procesu a algoritmu APC7 a zavádzania nových technológií leptania, ako sú ADCC8 a LSR9.
Keďže potreby zákazníkov sú čoraz rozmanitejšie, objavila sa ďalšia výzva – trend výroby viacerých produktov. Na splnenie takýchto potrieb zákazníkov je potrebné nastaviť optimalizované podmienky procesu pre každý produkt samostatne. Toto je veľmi špeciálna výzva pre inžinierov, pretože potrebujú, aby technológia hromadnej výroby spĺňala potreby zavedených podmienok aj rôznorodých podmienok.
Za týmto účelom inžinieri spoločnosti Etch zaviedli technológiu „APC offset“10 na správu rôznych derivátov založených na základných produktoch (Core Products) a vytvorili a používali „systém T-index“ na komplexnú správu rôznych produktov. Vďaka týmto snahám bol systém neustále vylepšovaný, aby vyhovoval potrebám výroby viacerých produktov.
Čas odoslania: 16. júla 2024