Сотні процесів необхідні, щоб перетворити aвафельнийв напівпровідник. Одним із найважливіших процесів єтравлення- тобто різьблення тонких візерунків схеми навафельний. Успіх втравленняпроцес залежить від управління різними змінними в межах встановленого діапазону розподілу, і кожне обладнання для травлення має бути підготовлене до роботи в оптимальних умовах. Наші інженери-технологи травлення використовують чудову технологію виробництва, щоб завершити цей детальний процес.
SK Hynix News Center опитав членів технічних команд Icheon DRAM Front Etch, Middle Etch і End Etch, щоб дізнатися більше про їхню роботу.
травлення: Подорож до підвищення продуктивності
У виробництві напівпровідників травлення відноситься до різьблення візерунків на тонких плівках. Візерунки розпилюються за допомогою плазми для формування остаточного контуру кожного етапу процесу. Його головна мета - ідеально представити точні візерунки відповідно до макета та зберегти однакові результати за будь-яких умов.
Якщо виникають проблеми в процесі осадження або фотолітографії, їх можна вирішити за допомогою технології вибіркового травлення (Etch). Однак, якщо щось піде не так під час процесу травлення, ситуацію не можна змінити. Це відбувається тому, що той самий матеріал не може бути заповнений в вигравіруваній області. Тому в процесі виробництва напівпровідників травлення має вирішальне значення для визначення загального виходу та якості продукту.
Процес травлення включає вісім етапів: ISO, BG, BLC, GBL, SNC, M0, SN і MLM.
Спочатку стадія ISO (Isolation) травить (Etch) кремній (Si) на пластині для створення активної зони комірки. Етап BG (Buried Gate) формує рядок адреси рядка (Word Line) 1 і шлюз для створення електронного каналу. Далі на етапі BLC (Bit Line Contact) створюється з’єднання між ISO та лінією адреси стовпця (Bit Line) 2 в області комірки. Етап GBL (Peri Gate+Cell Bit Line) одночасно створить рядок адреси стовпця комірки та шлюз на периферії 3.
Етап SNC (Storage Node Contract) продовжує створювати з’єднання між активною областю та вузлом зберігання 4. Згодом етап M0 (Metal0) формує точки з’єднання периферійного S/D (Storage Node) 5 і точки з’єднання між рядком адреси стовпця та вузлом зберігання. Етап SN (Storage Node) підтверджує ємність пристрою, а наступний етап MLM (Multi Layer Metal) створює зовнішнє джерело живлення та внутрішню проводку, і весь процес травлення (Etch) завершено.
З огляду на те, що спеціалісти з травлення (Etch) в основному відповідають за формування візерунків напівпровідників, відділ DRAM поділяється на три групи: Front Etch (ISO, BG, BLC); Middle Etch (GBL, SNC, M0); End Etch (SN, MLM). Ці групи також поділяються за виробничими позиціями та позиціями обладнання.
Виробничі посади відповідають за управління та вдосконалення виробничих процесів. Виробничі позиції відіграють дуже важливу роль у підвищенні врожайності та якості продукції за допомогою змінного контролю та інших заходів оптимізації виробництва.
Позиції обладнання відповідають за управління та посилення виробничого обладнання, щоб уникнути проблем, які можуть виникнути під час процесу травлення. Основна відповідальність посад обладнання полягає в тому, щоб забезпечити оптимальну продуктивність обладнання.
Хоча обов’язки чіткі, усі команди працюють над спільною метою – керувати виробничими процесами та відповідним обладнанням і покращувати їх для підвищення продуктивності. З цією метою кожна команда активно ділиться власними досягненнями та напрямками вдосконалення, а також співпрацює для покращення ефективності бізнесу.
Як впоратися з проблемами технології мініатюризації
У липні 2021 року SK Hynix розпочала масове виробництво продуктів LPDDR4 DRAM ємністю 8 Гбіт за техпроцесом класу 10 нм (1a).
Схеми напівпровідникової пам’яті вступили в еру 10 нм, і після вдосконалення одна DRAM може вмістити близько 10 000 комірок. Таким чином, навіть у процесі травлення запас процесу є недостатнім.
Якщо утворений отвір (Hole) 6 занадто малий, він може виглядати «невідкритим» і блокувати нижню частину мікросхеми. Крім того, якщо утворений отвір занадто великий, може виникнути «мост». Коли проміжок між двома отворами недостатній, виникає «мост», що призводить до проблем взаємного зчеплення на наступних етапах. Оскільки напівпровідники стають все більш вдосконаленими, діапазон значень розмірів отворів поступово звужується, і ці ризики поступово будуть усунені.
Щоб вирішити зазначені вище проблеми, експерти з технологій травлення продовжують вдосконалювати процес, включаючи модифікацію рецептури процесу та алгоритму APC7, а також впровадження нових технологій травлення, таких як ADCC8 та LSR9.
Оскільки потреби споживачів стають більш різноманітними, з’явився ще один виклик – тенденція виробництва кількох продуктів. Щоб задовольнити такі потреби клієнтів, оптимізовані умови процесу для кожного продукту потрібно встановити окремо. Це дуже особливий виклик для інженерів, оскільки їм потрібно зробити так, щоб технологія масового виробництва відповідала потребам як усталених умов, так і різноманітних умов.
З цією метою інженери Etch запровадили технологію «APC offset»10 для керування різними похідними на основі основних продуктів (Core Products), а також створили та використовували «систему T-індексу» для комплексного управління різними продуктами. Завдяки цим зусиллям система постійно вдосконалювалася, щоб відповідати потребам багатопродуктового виробництва.
Час публікації: 16 липня 2024 р