Stotine procesa su potrebne da bi se awaferu poluprovodnik. Jedan od najvažnijih procesa jebakropis- odnosno urezivanje finih uzoraka kola nawafer. Uspjehbakropisproces zavisi od upravljanja različitim varijablama unutar postavljenog raspona distribucije, a svaka oprema za graviranje mora biti pripremljena za rad u optimalnim uvjetima. Naši inženjeri procesa graviranja koriste vrhunsku proizvodnu tehnologiju kako bi dovršili ovaj detaljni proces.
SK Hynix News Center je intervjuisao članove tehničkih timova Icheon DRAM Front Etch, Middle Etch i End Etch kako bi saznali više o njihovom radu.
Etch: Putovanje ka poboljšanju produktivnosti
U proizvodnji poluprovodnika, jetkanje se odnosi na urezivanje uzoraka na tankim filmovima. Uzorci se prskaju plazmom kako bi se formirao konačni obris svakog koraka procesa. Njegova glavna svrha je da savršeno predstavi precizne šare prema rasporedu i održi ujednačene rezultate u svim uvjetima.
Ako se problemi pojave u procesu taloženja ili fotolitografije, oni se mogu riješiti tehnologijom selektivnog jetkanja (Etch). Međutim, ako nešto pođe po zlu tokom procesa graviranja, situacija se ne može preokrenuti. To je zato što se isti materijal ne može ispuniti u graviranom području. Stoga je u procesu proizvodnje poluvodiča jetkanje ključno za određivanje ukupnog prinosa i kvaliteta proizvoda.
Proces graviranja uključuje osam koraka: ISO, BG, BLC, GBL, SNC, M0, SN i MLM.
Prvo, ISO (izolaciona) faza urezuje (etch) silicijum (Si) na pločicu kako bi stvorio područje aktivne ćelije. Faza BG (Buried Gate) formira red adresne linije (Word Line) 1 i kapiju za kreiranje elektronskog kanala. Zatim, faza BLC (Bit Line Contact) stvara vezu između ISO i adresne linije kolone (Bit Line) 2 u oblasti ćelije. Faza GBL (Peri Gate+Cell Bit Line) će istovremeno kreirati adresnu liniju stupca ćelije i kapiju na periferiji 3.
SNC (Storage Node Contract) faza nastavlja stvarati vezu između aktivnog područja i skladišnog čvora 4. Nakon toga, faza M0 (Metal0) formira tačke povezivanja perifernog S/D (Storage Node) 5 i tačaka veze između adresne linije kolone i memorijskog čvora. Faza SN (Storage Node) potvrđuje kapacitet jedinice, a naredna MLM (Multi Layer Metal) faza stvara eksterno napajanje i unutrašnje ožičenje, a kompletan inženjerski proces graviranja (Etch) je završen.
S obzirom da su tehničari za graviranje (Etch) uglavnom odgovorni za uzorkovanje poluprovodnika, DRAM odeljenje je podeljeno u tri tima: Front Etch (ISO, BG, BLC); Middle Etch (GBL, SNC, M0); End Etch (SN, MLM). Ovi timovi su također podijeljeni prema proizvodnim pozicijama i pozicijama opreme.
Proizvodne pozicije odgovorne su za upravljanje i poboljšanje proizvodnih procesa u jedinici. Proizvodne pozicije igraju vrlo važnu ulogu u poboljšanju prinosa i kvaliteta proizvoda kroz varijabilnu kontrolu i druge mjere optimizacije proizvodnje.
Položaji opreme su odgovorni za upravljanje i jačanje proizvodne opreme kako bi se izbjegli problemi koji se mogu pojaviti tokom procesa jetkanja. Osnovna odgovornost položaja opreme je osigurati optimalne performanse opreme.
Iako su odgovornosti jasne, svi timovi rade na zajedničkom cilju – upravljanju i unapređenju proizvodnih procesa i prateće opreme za poboljšanje produktivnosti. U tu svrhu, svaki tim aktivno dijeli vlastita postignuća i područja za poboljšanje, te sarađuje na poboljšanju poslovnih performansi.
Kako se nositi s izazovima tehnologije minijaturizacije
SK Hynix je započeo masovnu proizvodnju 8Gb LPDDR4 DRAM proizvoda za 10nm (1a) klasni proces u julu 2021.
Obrasci poluvodičkih memorijskih kola ušli su u eru od 10 nm, a nakon poboljšanja, jedan DRAM može primiti oko 10.000 ćelija. Stoga, čak iu procesu jetkanja, margina procesa je nedovoljna.
Ako je formirana rupa (Hole) 6 premala, može izgledati "neotvorena" i blokirati donji dio čipa. Osim toga, ako je formirana rupa prevelika, može doći do "premošćavanja". Kada razmak između dvije rupe nije dovoljan, dolazi do „premošćavanja“, što rezultira međusobnim problemima prianjanja u narednim koracima. Kako poluvodiči postaju sve rafiniraniji, raspon vrijednosti veličine rupa se postepeno smanjuje, a ovi rizici će se postepeno eliminirati.
Kako bi riješili gore navedene probleme, stručnjaci za tehnologiju jetkanja nastavljaju da poboljšavaju proces, uključujući modifikaciju recepta procesa i APC7 algoritma, te uvođenje novih tehnologija graviranja kao što su ADCC8 i LSR9.
Kako su potrebe kupaca postale raznovrsnije, pojavio se još jedan izazov – trend proizvodnje više proizvoda. Da bi se zadovoljile takve potrebe kupaca, optimizirani procesni uvjeti za svaki proizvod moraju se posebno postaviti. Ovo je vrlo poseban izazov za inženjere jer treba da učine da tehnologija masovne proizvodnje zadovolji potrebe kako uspostavljenih uslova tako i raznolikih uslova.
U tu svrhu, Etch inženjeri su uveli “APC offset”10 tehnologiju za upravljanje različitim derivatima baziranim na osnovnim proizvodima (Core Products), te uspostavili i koristili “T-index system” za sveobuhvatno upravljanje različitim proizvodima. Kroz ove napore, sistem je kontinuirano unapređivan kako bi zadovoljio potrebe višeproizvodne proizvodnje.
Vrijeme objave: Jul-16-2024