Na stotine procesov je potrebnih za spremembo aoblatv polprevodnik. Eden najpomembnejših procesov jejedkanica- to je izrezovanje finih vzorcev vezij naoblat. Uspeh vjedkanicaPostopek je odvisen od upravljanja različnih spremenljivk znotraj nastavljenega razpona porazdelitve in vsaka oprema za jedkanje mora biti pripravljena za delovanje pod optimalnimi pogoji. Naši inženirji za proces jedkanja uporabljajo vrhunsko proizvodno tehnologijo za dokončanje tega podrobnega postopka.
SK Hynix News Center je intervjuval člane tehničnih ekip Icheon DRAM Front Etch, Middle Etch in End Etch, da bi izvedel več o njihovem delu.
Etch: Potovanje do izboljšanja produktivnosti
V proizvodnji polprevodnikov se jedkanje nanaša na vrezovanje vzorcev na tanke plasti. Vzorci so razpršeni s plazmo, da se oblikuje končni obris vsakega koraka postopka. Njegov glavni namen je popolna predstavitev natančnih vzorcev glede na postavitev in ohranjanje enotnih rezultatov v vseh pogojih.
Če pride do težav v procesu nanašanja ali fotolitografije, jih je mogoče rešiti s tehnologijo selektivnega jedkanja (Etch). Če pa gre med postopkom jedkanja kaj narobe, situacije ni mogoče obrniti. To je zato, ker istega materiala ni mogoče zapolniti v graviranem območju. Zato je v procesu izdelave polprevodnikov jedkanje ključnega pomena za določanje celotnega izkoristka in kakovosti izdelka.
Postopek jedkanja vključuje osem korakov: ISO, BG, BLC, GBL, SNC, M0, SN in MLM.
Najprej stopnja ISO (izolacija) jedka (Etch) silicij (Si) na rezini, da ustvari območje aktivne celice. Stopnja BG (zakopana vrata) tvori naslovno vrstico vrstice (besedna vrstica) 1 in vrata za ustvarjanje elektronskega kanala. Nato stopnja BLC (Bit Line Contact) ustvari povezavo med ISO in naslovno vrstico stolpca (Bit Line) 2 v območju celice. Stopnja GBL (Peri Gate+Cell Bit Line) bo istočasno ustvarila naslovno vrstico celičnega stolpca in vrata na periferiji 3.
Stopnja SNC (Storage Node Contract) nadaljuje z ustvarjanjem povezave med aktivnim območjem in vozliščem za shranjevanje 4. Nato stopnja M0 (Metal0) tvori priključne točke perifernega S/D (Storage Node) 5 in priključne točke med naslovno vrstico stolpca in shranjevalnim vozliščem. Stopnja SN (Storage Node) potrdi zmogljivost enote, naslednja stopnja MLM (Multi Layer Metal) pa ustvari zunanji napajalnik in notranje ožičenje, s čimer je celoten inženirski proces jedkanja (Etch) zaključen.
Glede na to, da so tehniki za jedkanje (Etch) v glavnem odgovorni za vzorčenje polprevodnikov, je oddelek za DRAM razdeljen na tri skupine: Front Etch (ISO, BG, BLC); Srednje jedkanje (GBL, SNC, M0); End Etch (SN, MLM). Te ekipe so razdeljene tudi glede na položaje proizvodnje in položaje opreme.
Proizvodni položaji so odgovorni za upravljanje in izboljšanje proizvodnih procesov enote. Proizvodni položaji igrajo zelo pomembno vlogo pri izboljšanju donosa in kakovosti izdelkov s spremenljivim nadzorom in drugimi ukrepi za optimizacijo proizvodnje.
Pozicije opreme so odgovorne za upravljanje in krepitev proizvodne opreme, da bi se izognili težavam, ki se lahko pojavijo med postopkom jedkanja. Glavna odgovornost položajev opreme je zagotoviti optimalno delovanje opreme.
Čeprav so odgovornosti jasne, si vse ekipe prizadevajo za skupni cilj – to je upravljanje in izboljšanje proizvodnih procesov in povezane opreme za izboljšanje produktivnosti. V ta namen vsaka ekipa aktivno deli svoje dosežke in področja za izboljšave ter sodeluje za izboljšanje poslovne uspešnosti.
Kako se spopasti z izzivi tehnologije miniaturizacije
SK Hynix je julija 2021 začel množično proizvodnjo izdelkov 8 Gb LPDDR4 DRAM za proces razreda 10 nm (1a).
Vzorci polprevodniških pomnilniških vezij so vstopili v dobo 10 nm in po izboljšavah lahko en sam DRAM sprejme približno 10.000 celic. Zato tudi v postopku jedkanja ni zadostna meja postopka.
Če je oblikovana luknja (Luknja) 6 premajhna, se lahko zdi "neodprta" in blokira spodnji del čipa. Poleg tega, če je nastala luknja prevelika, lahko pride do "premostitve". Ko je razmik med dvema luknjama nezadosten, pride do "premostitve", kar povzroči težave pri medsebojnem oprijemu v naslednjih korakih. Ker se polprevodniki vse bolj izpopolnjujejo, se razpon vrednosti velikosti lukenj postopoma krči in ta tveganja bodo postopoma odpravljena.
Da bi rešili zgornje težave, strokovnjaki za tehnologijo jedkanja še naprej izboljšujejo postopek, vključno s spreminjanjem recepture postopka in algoritma APC7 ter uvajajo nove tehnologije jedkanja, kot sta ADCC8 in LSR9.
Ker so potrebe kupcev vse bolj raznolike, se je pojavil še en izziv – trend proizvodnje več izdelkov. Za izpolnitev takšnih potreb strank je treba optimizirane procesne pogoje nastaviti za vsak izdelek posebej. To je zelo poseben izziv za inženirje, saj morajo doseči, da tehnologija množične proizvodnje ustreza potrebam ustaljenih pogojev in raznolikih pogojev.
V ta namen so inženirji družbe Etch uvedli tehnologijo »APC offset«10 za upravljanje različnih izpeljank, ki temeljijo na osnovnih izdelkih (Core Products), ter vzpostavili in uporabljali »T-index sistem« za celovito upravljanje različnih izdelkov. S temi prizadevanji se je sistem nenehno izboljševal, da bi zadostil potrebam proizvodnje več izdelkov.
Čas objave: 16. julij 2024