2020 માં, વિશ્વભરમાં એક ટ્રિલિયનથી વધુ ચિપ્સનું ઉત્પાદન કરવામાં આવ્યું હતું, જે ગ્રહ પર દરેક વ્યક્તિ દ્વારા માલિકીની અને ઉપયોગમાં લેવાતી 130 ચિપ્સની બરાબર છે.તેમ છતાં, તાજેતરની ચિપની અછત એ બતાવે છે કે આ સંખ્યા હજી તેની ઉચ્ચ મર્યાદા સુધી પહોંચી નથી.
જો કે આટલા મોટા પાયા પર પહેલેથી જ ચિપ્સનું ઉત્પાદન કરી શકાય છે, પરંતુ તેનું ઉત્પાદન કરવું એ સરળ કાર્ય નથી.ચિપ્સના ઉત્પાદનની પ્રક્રિયા જટિલ છે, અને આજે આપણે છ સૌથી નિર્ણાયક પગલાંને આવરી લઈશું: ડિપોઝિશન, ફોટોરેસિસ્ટ કોટિંગ, લિથોગ્રાફી, એચિંગ, આયન ઇમ્પ્લાન્ટેશન અને પેકેજિંગ.
જુબાની
ડિપોઝિશન સ્ટેપ વેફરથી શરૂ થાય છે, જે 99.99% શુદ્ધ સિલિકોન સિલિન્ડરમાંથી કાપવામાં આવે છે (જેને "સિલિકોન ઇન્ગોટ" પણ કહેવાય છે) અને અત્યંત સરળ પૂર્ણાહુતિ માટે પોલિશ કરવામાં આવે છે, અને પછી કંડક્ટર, ઇન્સ્યુલેટર અથવા સેમિકન્ડક્ટર સામગ્રીની પાતળી ફિલ્મ જમા કરવામાં આવે છે. વેફર પર, માળખાકીય જરૂરિયાતોને આધારે, જેથી પ્રથમ સ્તર તેના પર છાપી શકાય.આ મહત્વપૂર્ણ પગલાને ઘણીવાર "જુબાની" તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.
જેમ જેમ ચિપ્સ નાની અને નાની થતી જાય છે તેમ વેફર પર પ્રિન્ટીંગ પેટર્ન વધુ જટિલ બને છે.ડિપોઝિશન, એચિંગ અને લિથોગ્રાફીમાં એડવાન્સિસ એ ચિપ્સને ક્યારેય નાની બનાવવાની ચાવી છે અને આ રીતે મૂરના કાયદાને ચાલુ રાખવામાં મદદ કરે છે.આમાં નવીન તકનીકોનો સમાવેશ થાય છે જે ડિપોઝિશન પ્રક્રિયાને વધુ ચોક્કસ બનાવવા માટે નવી સામગ્રીનો ઉપયોગ કરે છે.
ફોટોરેસિસ્ટ કોટિંગ
પછી વેફરને "ફોટોરેસિસ્ટ" (જેને "ફોટોરેસિસ્ટ" પણ કહેવાય છે) નામની ફોટોસેન્સિટિવ સામગ્રી સાથે કોટેડ કરવામાં આવે છે.ત્યાં બે પ્રકારના ફોટોરેસિસ્ટ છે - "પોઝિટિવ ફોટોરેસિસ્ટ" અને "નેગેટિવ ફોટોરેસિસ્ટ".
સકારાત્મક અને નકારાત્મક ફોટોરેસિસ્ટ વચ્ચેનો મુખ્ય તફાવત એ સામગ્રીનું રાસાયણિક માળખું અને ફોટોરેસિસ્ટ પ્રકાશ પર કેવી રીતે પ્રતિક્રિયા આપે છે તે છે.સકારાત્મક ફોટોરેસીસ્ટના કિસ્સામાં, યુવી પ્રકાશના સંપર્કમાં આવેલ વિસ્તાર માળખું બદલી નાખે છે અને વધુ દ્રાવ્ય બને છે, આમ તેને એચીંગ અને ડિપોઝિશન માટે તૈયાર કરે છે.બીજી તરફ, નકારાત્મક ફોટોરેસિસ્ટ પ્રકાશના સંપર્કમાં આવતા વિસ્તારોમાં પોલિમરાઇઝ કરે છે, જે તેમને ઓગળવામાં વધુ મુશ્કેલ બનાવે છે.સકારાત્મક ફોટોરેસિસ્ટ્સ સેમિકન્ડક્ટર ઉત્પાદનમાં સૌથી વધુ ઉપયોગમાં લેવાય છે કારણ કે તેઓ ઉચ્ચ રીઝોલ્યુશન પ્રાપ્ત કરી શકે છે, તેમને લિથોગ્રાફી સ્ટેજ માટે વધુ સારી પસંદગી બનાવે છે.હવે વિશ્વભરમાં અસંખ્ય કંપનીઓ છે જે સેમિકન્ડક્ટર મેન્યુફેક્ચરિંગ માટે ફોટોરેસિસ્ટ બનાવે છે.
ફોટોલિથોગ્રાફી
ફોટોલિથોગ્રાફી ચિપ ઉત્પાદન પ્રક્રિયામાં નિર્ણાયક છે કારણ કે તે નક્કી કરે છે કે ચિપ પરના ટ્રાન્ઝિસ્ટર કેટલા નાના હોઈ શકે છે.આ તબક્કે, વેફર્સને ફોટોલિથોગ્રાફી મશીનમાં મૂકવામાં આવે છે અને ઊંડા અલ્ટ્રાવાયોલેટ પ્રકાશના સંપર્કમાં આવે છે.ઘણી વખત તેઓ રેતીના દાણા કરતા હજારો ગણા નાના હોય છે.
"માસ્ક પ્લેટ" દ્વારા વેફર પર પ્રકાશ પ્રક્ષેપિત થાય છે અને લિથોગ્રાફી ઓપ્ટિક્સ (DUV સિસ્ટમનો લેન્સ) સંકોચાય છે અને માસ્ક પ્લેટ પર રચાયેલ સર્કિટ પેટર્નને વેફર પરના ફોટોરેસિસ્ટ પર કેન્દ્રિત કરે છે.અગાઉ વર્ણવ્યા મુજબ, જ્યારે પ્રકાશ ફોટોરેસિસ્ટને હિટ કરે છે, ત્યારે રાસાયણિક ફેરફાર થાય છે જે માસ્ક પ્લેટ પરની પેટર્નને ફોટોરેસિસ્ટ કોટિંગ પર છાપે છે.
આ પ્રક્રિયામાં કણોની દખલગીરી, વક્રીભવન અને અન્ય ભૌતિક અથવા રાસાયણિક ખામીઓ સાથે, ખુલ્લી પેટર્નને બરાબર બરાબર મેળવવી એ એક મુશ્કેલ કાર્ય છે.તેથી જ કેટલીકવાર આપણે માસ્ક પરની પેટર્નને ચોક્કસ રીતે સુધારીને અંતિમ એક્સપોઝર પેટર્નને ઑપ્ટિમાઇઝ કરવાની જરૂર પડે છે જેથી પ્રિન્ટેડ પેટર્ન આપણે ઇચ્છીએ તે રીતે દેખાય.અમારી સિસ્ટમ "કમ્પ્યુટેશનલ લિથોગ્રાફી" નો ઉપયોગ લિથોગ્રાફી મશીનના ડેટા સાથે અલ્ગોરિધમિક મોડલ્સને જોડવા માટે કરે છે અને માસ્ક ડિઝાઇન બનાવવા માટે વેફર્સનું પરીક્ષણ કરે છે જે અંતિમ એક્સપોઝર પેટર્નથી સંપૂર્ણપણે અલગ છે, પરંતુ અમે તે જ પ્રાપ્ત કરવા માંગીએ છીએ કારણ કે તે મેળવવાનો એકમાત્ર રસ્તો છે. ઇચ્છિત એક્સપોઝર પેટર્ન.
કોતરણી
આગળનું પગલું ઇચ્છિત પેટર્નને જાહેર કરવા માટે ડિગ્રેડેડ ફોટોરેસિસ્ટને દૂર કરવાનું છે."ઇચ" પ્રક્રિયા દરમિયાન, વેફરને શેકવામાં આવે છે અને વિકસિત કરવામાં આવે છે, અને ખુલ્લી ચેનલ 3D પેટર્નને જાહેર કરવા માટે ફોટોરેસિસ્ટમાંથી કેટલાકને ધોવાઇ જાય છે.એચિંગ પ્રક્રિયાએ ચિપ સ્ટ્રક્ચરની એકંદર અખંડિતતા અને સ્થિરતા સાથે સમાધાન કર્યા વિના ચોક્કસ અને સાતત્યપૂર્ણ રીતે વાહક સુવિધાઓ બનાવવી જોઈએ.અદ્યતન એચિંગ તકનીકો ચિપ ઉત્પાદકોને આધુનિક ચિપ ડિઝાઇનના નાના પરિમાણો બનાવવા માટે ડબલ, ચારગણું અને સ્પેસર-આધારિત પેટર્નનો ઉપયોગ કરવાની મંજૂરી આપે છે.
ફોટોરેસિસ્ટ્સની જેમ, એચીંગને "સૂકા" અને "ભીનું" પ્રકારોમાં વહેંચવામાં આવે છે.ડ્રાય ઇચિંગ વેફર પર ખુલ્લી પેટર્નને વ્યાખ્યાયિત કરવા માટે ગેસનો ઉપયોગ કરે છે.વેફરને સાફ કરવા માટે વેટ ઈચિંગ રાસાયણિક પદ્ધતિઓનો ઉપયોગ કરે છે.
એક ચિપમાં ડઝનેક સ્તરો હોય છે, તેથી મલ્ટિ-લેયર ચિપ સ્ટ્રક્ચરના અંતર્ગત સ્તરોને નુકસાન ન થાય તે માટે એચિંગને કાળજીપૂર્વક નિયંત્રિત કરવું આવશ્યક છે.જો એચીંગનો હેતુ બંધારણમાં પોલાણ બનાવવાનો હોય, તો તે ખાતરી કરવી જરૂરી છે કે પોલાણની ઊંડાઈ બરાબર છે.175 સ્તરો સુધીની કેટલીક ચિપ ડિઝાઇન, જેમ કે 3D NAND, એચિંગ સ્ટેપને ખાસ કરીને મહત્વપૂર્ણ અને મુશ્કેલ બનાવે છે.
આયન ઈન્જેક્શન
વેફર પર પેટર્ન ખોદવામાં આવે તે પછી, પેટર્નના ભાગના વાહક ગુણધર્મોને સમાયોજિત કરવા માટે વેફરને હકારાત્મક અથવા નકારાત્મક આયનોથી બોમ્બાર્ડ કરવામાં આવે છે.વેફર્સ માટેની સામગ્રી તરીકે, કાચો માલ સિલિકોન સંપૂર્ણ ઇન્સ્યુલેટર કે સંપૂર્ણ વાહક નથી.સિલિકોનના વાહક ગુણધર્મો વચ્ચે ક્યાંક આવે છે.
ચાર્જ થયેલા આયનોને સિલિકોન ક્રિસ્ટલમાં નિર્દેશિત કરવા જેથી વીજળીના પ્રવાહને ઇલેક્ટ્રોનિક સ્વીચો બનાવવા માટે નિયંત્રિત કરી શકાય જે ચિપ, ટ્રાન્ઝિસ્ટરના મૂળભૂત બિલ્ડીંગ બ્લોક્સ છે, તેને "આયનાઇઝેશન" કહેવામાં આવે છે, જેને "આયન ઇમ્પ્લાન્ટેશન" તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે.સ્તરને આયનીકરણ કર્યા પછી, બિન-કોતરાયેલા વિસ્તારને સુરક્ષિત કરવા માટે ઉપયોગમાં લેવાતા બાકીના ફોટોરેસિસ્ટને દૂર કરવામાં આવે છે.
પેકેજીંગ
વેફર પર ચિપ બનાવવા માટે હજારો પગલાંની જરૂર પડે છે, અને તેને ડિઝાઇનથી ઉત્પાદન સુધી જવા માટે ત્રણ મહિનાથી વધુ સમય લાગે છે.વેફરમાંથી ચિપને દૂર કરવા માટે, તેને હીરાની કરવતનો ઉપયોગ કરીને વ્યક્તિગત ચિપ્સમાં કાપવામાં આવે છે.આ ચિપ્સ, જેને "બેર ડાઇ" કહેવામાં આવે છે, તે 12-ઇંચની વેફરમાંથી વિભાજિત થાય છે, જે સેમિકન્ડક્ટર ઉત્પાદનમાં ઉપયોગમાં લેવાતી સૌથી સામાન્ય કદ છે, અને કારણ કે ચિપ્સનું કદ બદલાય છે, કેટલીક વેફરમાં હજારો ચિપ્સ હોઈ શકે છે, જ્યારે અન્યમાં માત્ર થોડી જ હોય છે. ડઝન
આ એકદમ વેફરને પછી "સબસ્ટ્રેટ" પર મૂકવામાં આવે છે - એક સબસ્ટ્રેટ કે જે એકદમ વેફરમાંથી બાકીની સિસ્ટમમાં ઇનપુટ અને આઉટપુટ સિગ્નલોને દિશામાન કરવા માટે મેટલ ફોઇલનો ઉપયોગ કરે છે.તે પછી તેને "હીટ સિંક" સાથે આવરી લેવામાં આવે છે, એક નાના, સપાટ ધાતુના રક્ષણાત્મક કન્ટેનર જેમાં શીતક હોય છે તેની ખાતરી કરવા માટે કે ચિપ ઓપરેશન દરમિયાન ઠંડી રહે.
કંપની પ્રોફાઇલ
Zhejiang NeoDen Technology Co., Ltd. 2010 થી વિવિધ નાના પિક એન્ડ પ્લેસ મશીનોનું ઉત્પાદન અને નિકાસ કરી રહી છે. અમારા પોતાના સમૃદ્ધ અનુભવી R&D, સારી રીતે પ્રશિક્ષિત ઉત્પાદનનો લાભ લઈને, નિયોડેન વિશ્વવ્યાપી ગ્રાહકો તરફથી ખૂબ જ પ્રતિષ્ઠા મેળવે છે.
130 થી વધુ દેશોમાં વૈશ્વિક હાજરી સાથે, નિયોડેનની ઉત્તમ કામગીરી, ઉચ્ચ ચોકસાઈ અને વિશ્વસનીયતાપીએનપી મશીનોતેમને R&D, વ્યાવસાયિક પ્રોટોટાઇપિંગ અને નાનાથી મધ્યમ બેચના ઉત્પાદન માટે યોગ્ય બનાવો.અમે વન સ્ટોપ એસએમટી સાધનોનો વ્યાવસાયિક ઉકેલ પ્રદાન કરીએ છીએ.
ઉમેરો: No.18, Tianzihu Avenue, Tianzihu Town, Anji County, Huzhou City, Zhejiang Province, China
ફોન: 86-571-26266266
પોસ્ટ સમય: એપ્રિલ-24-2022