સેમિકન્ડક્ટર મેન્યુફેક્ચરિંગ પ્રોસેસ – ઇચ ટેકનોલોજી

એ ચાલુ કરવા માટે સેંકડો પ્રક્રિયાઓની જરૂર પડે છેવેફરસેમિકન્ડક્ટરમાં. સૌથી મહત્વપૂર્ણ પ્રક્રિયાઓમાંની એક છેકોતરણી- એટલે કે, પર દંડ સર્કિટ પેટર્ન કોતરવીવેફર. ની સફળતાકોતરણીપ્રક્રિયા સેટ ડિસ્ટ્રિબ્યુશન રેન્જમાં વિવિધ ચલોના સંચાલન પર આધાર રાખે છે, અને દરેક એચિંગ સાધનો શ્રેષ્ઠ પરિસ્થિતિઓમાં કામ કરવા માટે તૈયાર હોવા જોઈએ. અમારા એચિંગ પ્રોસેસ એન્જિનિયરો આ વિગતવાર પ્રક્રિયા પૂર્ણ કરવા માટે શાનદાર ઉત્પાદન તકનીકનો ઉપયોગ કરે છે.
SK Hynix ન્યૂઝ સેન્ટરે Icheon DRAM Front Etch, Middle Etch અને End Etch ટેકનિકલ ટીમોના સભ્યોનો તેમના કાર્ય વિશે વધુ જાણવા માટે મુલાકાત લીધી.
ઇચ: ઉત્પાદકતા સુધારણા માટેનો પ્રવાસ
સેમિકન્ડક્ટર મેન્યુફેક્ચરિંગમાં, એચિંગ એ પાતળી ફિલ્મો પર કોતરણીની પેટર્નનો સંદર્ભ આપે છે. દરેક પ્રક્રિયાના પગલાની અંતિમ રૂપરેખા બનાવવા માટે પેટર્નને પ્લાઝમાનો ઉપયોગ કરીને છાંટવામાં આવે છે. તેનો મુખ્ય હેતુ લેઆઉટ અનુસાર ચોક્કસ પેટર્નને સંપૂર્ણ રીતે પ્રસ્તુત કરવાનો અને તમામ પરિસ્થિતિઓમાં સમાન પરિણામો જાળવી રાખવાનો છે.
જો ડિપોઝિશન અથવા ફોટોલિથોગ્રાફી પ્રક્રિયામાં સમસ્યાઓ ઉદ્ભવે છે, તો તે પસંદગીયુક્ત એચિંગ (ઇચ) તકનીક દ્વારા ઉકેલી શકાય છે. જો કે, જો એચીંગ પ્રક્રિયા દરમિયાન કંઈક ખોટું થાય છે, તો પરિસ્થિતિને ઉલટાવી શકાતી નથી. આ એટલા માટે છે કારણ કે કોતરણીવાળી જગ્યામાં સમાન સામગ્રી ભરી શકાતી નથી. તેથી, સેમિકન્ડક્ટર ઉત્પાદન પ્રક્રિયામાં, એકંદર ઉપજ અને ઉત્પાદનની ગુણવત્તા નક્કી કરવા માટે એચિંગ નિર્ણાયક છે.

એચીંગ પ્રક્રિયામાં આઠ પગલાંઓ શામેલ છે: ISO, BG, BLC, GBL, SNC, M0, SN અને MLM.
પ્રથમ, સક્રિય કોષ વિસ્તાર બનાવવા માટે વેફર પર ISO (આઇસોલેશન) સ્ટેજ etches (Etch) સિલિકોન (Si) કરે છે. BG (બરીડ ગેટ) સ્ટેજ પંક્તિ એડ્રેસ લાઇન (વર્ડ લાઇન) 1 અને ઇલેક્ટ્રોનિક ચેનલ બનાવવા માટે ગેટ બનાવે છે. આગળ, BLC (બિટ લાઈન કોન્ટેક્ટ) સ્ટેજ સેલ એરિયામાં ISO અને કૉલમ એડ્રેસ લાઇન (બિટ લાઇન) 2 વચ્ચે કનેક્શન બનાવે છે. GBL (પેરી ગેટ+સેલ બીટ લાઇન) સ્ટેજ એકસાથે સેલ કોલમ એડ્રેસ લાઇન અને પેરિફેરી 3 માં ગેટ બનાવશે.
SNC (સ્ટોરેજ નોડ કોન્ટ્રાક્ટ) સ્ટેજ સક્રિય વિસ્તાર અને સ્ટોરેજ નોડ 4 વચ્ચે કનેક્શન બનાવવાનું ચાલુ રાખે છે. ત્યારબાદ, M0 (Metal0) સ્ટેજ પેરિફેરલ S/D (સ્ટોરેજ નોડ) 5 અને કનેક્શન પોઈન્ટના જોડાણ બિંદુઓ બનાવે છે. કૉલમ એડ્રેસ લાઇન અને સ્ટોરેજ નોડ વચ્ચે. SN (સ્ટોરેજ નોડ) સ્ટેજ એકમની ક્ષમતાની પુષ્ટિ કરે છે, અને અનુગામી MLM (મલ્ટી લેયર મેટલ) સ્ટેજ બાહ્ય વીજ પુરવઠો અને આંતરિક વાયરિંગ બનાવે છે, અને સમગ્ર એચિંગ (એચ) એન્જિનિયરિંગ પ્રક્રિયા પૂર્ણ થાય છે.

એચિંગ (ઇચ) ટેકનિશિયન મુખ્યત્વે સેમિકન્ડક્ટર્સની પેટર્નિંગ માટે જવાબદાર છે તે જોતાં, DRAM વિભાગને ત્રણ ટીમોમાં વહેંચવામાં આવ્યો છે: ફ્રન્ટ ઇચ (ISO, BG, BLC); મિડલ ઇચ (GBL, SNC, M0); એન્ડ ઇચ (SN, MLM). આ ટીમોને મેન્યુફેક્ચરિંગ પોઝિશન્સ અને ઇક્વિપમેન્ટ પોઝિશન અનુસાર પણ વિભાજિત કરવામાં આવી છે.
મેન્યુફેક્ચરિંગ પોઝિશન્સ એકમ ઉત્પાદન પ્રક્રિયાઓના સંચાલન અને સુધારણા માટે જવાબદાર છે. વેરિયેબલ કંટ્રોલ અને અન્ય પ્રોડક્શન ઓપ્ટિમાઇઝેશન મેઝર્સ દ્વારા ઉત્પાદન અને ઉત્પાદનની ગુણવત્તા સુધારવામાં મેન્યુફેક્ચરિંગ પોઝિશન્સ ખૂબ જ મહત્વપૂર્ણ ભૂમિકા ભજવે છે.
ઇક્વિપમેન્ટ પોઝિશન્સ એચીંગ પ્રક્રિયા દરમિયાન આવી શકે તેવી સમસ્યાઓને ટાળવા માટે ઉત્પાદન સાધનોના સંચાલન અને મજબૂતીકરણ માટે જવાબદાર છે. સાધનસામગ્રીની સ્થિતિની મુખ્ય જવાબદારી એ સાધનની શ્રેષ્ઠ કામગીરીની ખાતરી કરવાની છે.
જવાબદારીઓ સ્પષ્ટ હોવા છતાં, બધી ટીમો એક સામાન્ય ધ્યેય તરફ કામ કરે છે - એટલે કે, ઉત્પાદન પ્રક્રિયાઓનું સંચાલન અને સુધારણા અને ઉત્પાદકતા સુધારવા માટે સંબંધિત સાધનો. આ માટે, દરેક ટીમ સક્રિયપણે તેમની પોતાની સિદ્ધિઓ અને સુધારણા માટેના ક્ષેત્રોને શેર કરે છે, અને વ્યવસાય પ્રદર્શનને સુધારવા માટે સહકાર આપે છે.
મિનિએચરાઇઝેશન ટેકનોલોજીના પડકારોનો સામનો કેવી રીતે કરવો

SK Hynix એ જુલાઈ 2021 માં 10nm (1a) વર્ગ પ્રક્રિયા માટે 8Gb LPDDR4 DRAM ઉત્પાદનોનું મોટા પાયે ઉત્પાદન શરૂ કર્યું.

સેમિકન્ડક્ટર મેમરી સર્કિટ પેટર્ન 10nm યુગમાં પ્રવેશી છે, અને સુધારાઓ પછી, એક DRAM લગભગ 10,000 કોષોને સમાવી શકે છે. તેથી, એચીંગ પ્રક્રિયામાં પણ, પ્રક્રિયા માર્જિન અપર્યાપ્ત છે.
જો રચાયેલ છિદ્ર (હોલ) 6 ખૂબ નાનું હોય, તો તે "ન ખોલ્યું" દેખાઈ શકે છે અને ચિપના નીચેના ભાગને અવરોધિત કરી શકે છે. વધુમાં, જો રચાયેલ છિદ્ર ખૂબ મોટું હોય, તો "બ્રિજિંગ" થઈ શકે છે. જ્યારે બે છિદ્રો વચ્ચેનું અંતર અપૂરતું હોય છે, ત્યારે "બ્રિજિંગ" થાય છે, જેના પરિણામે અનુગામી પગલાઓમાં પરસ્પર સંલગ્નતાની સમસ્યાઓ થાય છે. જેમ જેમ સેમિકન્ડક્ટર્સ વધુને વધુ શુદ્ધ થતા જાય છે તેમ, છિદ્રોના કદના મૂલ્યોની શ્રેણી ધીમે ધીમે સંકોચાઈ રહી છે, અને આ જોખમો ધીમે ધીમે દૂર કરવામાં આવશે.
ઉપરોક્ત સમસ્યાઓને ઉકેલવા માટે, એચિંગ ટેક્નોલોજી નિષ્ણાતો પ્રક્રિયામાં સુધારો કરવાનું ચાલુ રાખે છે, જેમાં પ્રક્રિયાની રેસીપી અને APC7 એલ્ગોરિધમમાં ફેરફાર કરવો અને ADCC8 અને LSR9 જેવી નવી એચિંગ તકનીકો રજૂ કરવી.
જેમ જેમ ગ્રાહકની જરૂરિયાતો વધુ વૈવિધ્યસભર બની રહી છે, તેમ અન્ય એક પડકાર ઉભો થયો છે - મલ્ટિ-પ્રોડક્ટ ઉત્પાદનનું વલણ. આવી ગ્રાહક જરૂરિયાતોને પહોંચી વળવા માટે, દરેક ઉત્પાદન માટે ઑપ્ટિમાઇઝ પ્રક્રિયા શરતો અલગથી સેટ કરવાની જરૂર છે. ઇજનેરો માટે આ એક ખૂબ જ ખાસ પડકાર છે કારણ કે તેઓએ મોટા પાયે ઉત્પાદન તકનીકને સ્થાપિત પરિસ્થિતિઓ અને વૈવિધ્યસભર પરિસ્થિતિઓ બંનેની જરૂરિયાતોને પૂર્ણ કરવાની જરૂર છે.
આ માટે, Etch એન્જિનિયરોએ મુખ્ય ઉત્પાદનો (કોર પ્રોડક્ટ્સ) પર આધારિત વિવિધ ડેરિવેટિવ્ઝનું સંચાલન કરવા માટે "APC ઑફસેટ" 10 તકનીક રજૂ કરી, અને વિવિધ ઉત્પાદનોને વ્યાપક રીતે સંચાલિત કરવા માટે "T-ઇન્ડેક્સ સિસ્ટમ" ની સ્થાપના કરી અને તેનો ઉપયોગ કર્યો. આ પ્રયાસો દ્વારા, મલ્ટિ-પ્રોડક્ટ ઉત્પાદનની જરૂરિયાતોને પહોંચી વળવા સિસ્ટમમાં સતત સુધારો કરવામાં આવ્યો છે.