सेमीकंडक्टर निर्माण प्रक्रिया - ईच टेक्नोलॉजी

इसे चालू करने के लिए सैकड़ों प्रक्रियाओं की आवश्यकता होती हैवफ़रएक अर्धचालक में. सबसे महत्वपूर्ण प्रक्रियाओं में से एक हैएचिंग- अर्थात, पर बारीक सर्किट पैटर्न उकेरनावफ़र. की सफलताएचिंगप्रक्रिया एक निर्धारित वितरण सीमा के भीतर विभिन्न चर के प्रबंधन पर निर्भर करती है, और प्रत्येक नक़्क़ाशी उपकरण को इष्टतम परिस्थितियों में संचालित करने के लिए तैयार किया जाना चाहिए। हमारे नक़्क़ाशी प्रक्रिया इंजीनियर इस विस्तृत प्रक्रिया को पूरा करने के लिए शानदार विनिर्माण तकनीक का उपयोग करते हैं।
एसके हाइनिक्स न्यूज़ सेंटर ने उनके काम के बारे में अधिक जानने के लिए इचियोन डीआरएएम फ्रंट एच, मिडिल एच और एंड एच तकनीकी टीमों के सदस्यों का साक्षात्कार लिया।
खोदना: उत्पादकता में सुधार की यात्रा
सेमीकंडक्टर निर्माण में, नक़्क़ाशी का तात्पर्य पतली फिल्मों पर नक्काशी पैटर्न से है। प्रत्येक प्रक्रिया चरण की अंतिम रूपरेखा बनाने के लिए प्लाज्मा का उपयोग करके पैटर्न का छिड़काव किया जाता है। इसका मुख्य उद्देश्य लेआउट के अनुसार सटीक पैटर्न प्रस्तुत करना और सभी परिस्थितियों में समान परिणाम बनाए रखना है।
यदि निक्षेपण या फोटोलिथोग्राफी प्रक्रिया में समस्याएं आती हैं, तो उन्हें चयनात्मक नक़्क़ाशी (ईच) तकनीक द्वारा हल किया जा सकता है। हालाँकि, यदि नक़्क़ाशी प्रक्रिया के दौरान कुछ गलत हो जाता है, तो स्थिति को उलटा नहीं किया जा सकता है। इसका कारण यह है कि उत्कीर्ण क्षेत्र में वही सामग्री नहीं भरी जा सकती। इसलिए, सेमीकंडक्टर निर्माण प्रक्रिया में, समग्र उपज और उत्पाद की गुणवत्ता निर्धारित करने के लिए नक़्क़ाशी महत्वपूर्ण है।

नक़्क़ाशी प्रक्रिया में आठ चरण शामिल हैं: आईएसओ, बीजी, बीएलसी, जीबीएल, एसएनसी, एम0, एसएन और एमएलएम।
सबसे पहले, आईएसओ (आइसोलेशन) चरण सक्रिय सेल क्षेत्र बनाने के लिए वेफर पर सिलिकॉन (सी) खोदता है। बीजी (दफन गेट) चरण एक इलेक्ट्रॉनिक चैनल बनाने के लिए पंक्ति पता पंक्ति (वर्ड लाइन) 1 और गेट बनाता है। इसके बाद, बीएलसी (बिट लाइन संपर्क) चरण सेल क्षेत्र में आईएसओ और कॉलम एड्रेस लाइन (बिट लाइन) 2 के बीच संबंध बनाता है। जीबीएल (पेरी गेट+सेल बिट लाइन) चरण एक साथ सेल कॉलम एड्रेस लाइन और परिधि 3 में गेट बनाएगा।
एसएनसी (स्टोरेज नोड कॉन्ट्रैक्ट) चरण सक्रिय क्षेत्र और स्टोरेज नोड 4 के बीच संबंध बनाना जारी रखता है। इसके बाद, एम0 (मेटल0) चरण परिधीय एस/डी (स्टोरेज नोड) 5 के कनेक्शन बिंदु और कनेक्शन बिंदु बनाता है। कॉलम एड्रेस लाइन और स्टोरेज नोड के बीच। एसएन (स्टोरेज नोड) चरण इकाई क्षमता की पुष्टि करता है, और उसके बाद एमएलएम (मल्टी लेयर मेटल) चरण बाहरी बिजली आपूर्ति और आंतरिक वायरिंग बनाता है, और संपूर्ण नक़्क़ाशी (ईच) इंजीनियरिंग प्रक्रिया पूरी हो जाती है।

यह देखते हुए कि नक़्क़ाशी (ईच) तकनीशियन मुख्य रूप से अर्धचालकों के पैटर्निंग के लिए जिम्मेदार हैं, डीआरएएम विभाग को तीन टीमों में विभाजित किया गया है: फ्रंट ईच (आईएसओ, बीजी, बीएलसी); मध्य ईच (जीबीएल, एसएनसी, एम0); एंड ईच (एसएन, एमएलएम)। इन टीमों को विनिर्माण स्थिति और उपकरण स्थिति के अनुसार भी विभाजित किया गया है।
विनिर्माण पद इकाई उत्पादन प्रक्रियाओं के प्रबंधन और सुधार के लिए जिम्मेदार हैं। चर नियंत्रण और अन्य उत्पादन अनुकूलन उपायों के माध्यम से उपज और उत्पाद की गुणवत्ता में सुधार करने में विनिर्माण स्थिति बहुत महत्वपूर्ण भूमिका निभाती है।
नक़्क़ाशी प्रक्रिया के दौरान होने वाली समस्याओं से बचने के लिए उत्पादन उपकरण के प्रबंधन और मजबूती के लिए उपकरण की स्थिति जिम्मेदार है। उपकरण पदों की मुख्य जिम्मेदारी उपकरण के इष्टतम प्रदर्शन को सुनिश्चित करना है।
हालाँकि जिम्मेदारियाँ स्पष्ट हैं, सभी टीमें एक सामान्य लक्ष्य की दिशा में काम करती हैं - यानी उत्पादकता में सुधार के लिए उत्पादन प्रक्रियाओं और संबंधित उपकरणों का प्रबंधन और सुधार करना। इस प्रयोजन के लिए, प्रत्येक टीम सक्रिय रूप से अपनी उपलब्धियों और सुधार के क्षेत्रों को साझा करती है, और व्यावसायिक प्रदर्शन को बेहतर बनाने के लिए सहयोग करती है।
लघुकरण प्रौद्योगिकी की चुनौतियों का सामना कैसे करें

एसके हाइनिक्स ने जुलाई 2021 में 10nm (1a) क्लास प्रक्रिया के लिए 8GB LPDDR4 DRAM उत्पादों का बड़े पैमाने पर उत्पादन शुरू किया।

सेमीकंडक्टर मेमोरी सर्किट पैटर्न 10 एनएम युग में प्रवेश कर चुके हैं, और सुधार के बाद, एक एकल DRAM लगभग 10,000 कोशिकाओं को समायोजित कर सकता है। इसलिए, नक़्क़ाशी प्रक्रिया में भी, प्रक्रिया मार्जिन अपर्याप्त है।
यदि गठित छेद (होल) 6 बहुत छोटा है, तो यह "अखुला" दिखाई दे सकता है और चिप के निचले हिस्से को अवरुद्ध कर सकता है। इसके अलावा, यदि गठित छेद बहुत बड़ा है, तो "ब्रिजिंग" हो सकती है। जब दो छिद्रों के बीच का अंतर अपर्याप्त होता है, तो "ब्रिजिंग" होती है, जिसके परिणामस्वरूप बाद के चरणों में आपसी आसंजन की समस्याएं होती हैं। जैसे-जैसे अर्धचालक तेजी से परिष्कृत होते जा रहे हैं, छेद के आकार के मूल्यों की सीमा धीरे-धीरे कम हो रही है, और ये जोखिम धीरे-धीरे समाप्त हो जाएंगे।
उपरोक्त समस्याओं को हल करने के लिए, नक़्क़ाशी प्रौद्योगिकी विशेषज्ञ प्रक्रिया में सुधार करना जारी रखते हैं, जिसमें प्रक्रिया नुस्खा और APC7 एल्गोरिथ्म को संशोधित करना और ADCC8 और LSR9 जैसी नई नक़्क़ाशी तकनीकों को शामिल करना शामिल है।
जैसे-जैसे ग्राहकों की ज़रूरतें अधिक विविध होती जा रही हैं, एक और चुनौती सामने आई है - बहु-उत्पाद उत्पादन की प्रवृत्ति। ऐसी ग्राहक आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए, प्रत्येक उत्पाद के लिए अनुकूलित प्रक्रिया शर्तों को अलग से निर्धारित करने की आवश्यकता है। इंजीनियरों के लिए यह एक बहुत ही विशेष चुनौती है क्योंकि उन्हें बड़े पैमाने पर उत्पादन तकनीक को स्थापित स्थितियों और विविध स्थितियों दोनों की जरूरतों को पूरा करने की आवश्यकता है।
इस प्रयोजन के लिए, Etch इंजीनियरों ने मुख्य उत्पादों (कोर प्रोडक्ट्स) के आधार पर विभिन्न डेरिवेटिव्स को प्रबंधित करने के लिए "एपीसी ऑफ़सेट" 10 तकनीक की शुरुआत की, और विभिन्न उत्पादों को व्यापक रूप से प्रबंधित करने के लिए "टी-इंडेक्स सिस्टम" की स्थापना और उपयोग किया। इन प्रयासों के माध्यम से, बहु-उत्पाद उत्पादन की जरूरतों को पूरा करने के लिए प्रणाली में लगातार सुधार किया गया है।