Sa lá atá inniu ann, le feabhas leanúnach ar an bpróiseas déantúsaíochta sliseanna, is féidir go mbeadh níos mó ná 10 billiún trasraitheoir sa sliseanna. Conas atá an oiread sin trasraitheoirí suiteáilte?
1
Nuair a bhíonn an sliseanna méadaithe go leanúnach, tá sé cosúil le cathair ollmhór taobh istigh.
Seo grianghraf Amharc SEM ó bharr anuas. Is féidir leat an struchtúr cisealta taobh istigh den LAP a fheiceáil go soiléir. Éiríonn an leithead líne níos cúinge agus tú ag dul síos, níos gaire do chiseal an fheiste.
Is radharc trasghearrtha é seo den LAP. Is féidir leat an struchtúr LAP layered a fheiceáil go soiléir. Socraítear an sliseanna i sraitheanna. Tá thart ar 10 sraith ag an LAP seo. Is é an ciseal is ísle an ciseal gléas, arb é an trasraitheoir MOSFET.
Nuair a mhéadaítear feadán Mos sa sliseanna, is féidir struchtúr tríthoiseach cosúil le "podium" a fheiceáil. Níl aon ionduchtacht, friotaíocht nó feistí eile ag an trasraitheoir atá seans maith do ghiniúint teasa. Is leictreoid ísealfhriotaíochta é an ciseal barr, atá scartha ón ardán thíos ag inslitheoir. Go ginearálta úsáideann sé polysilicon P-cineál nó N-cineál mar amhábhar don gheata, agus is é an t-inslitheoir thíos dé-ocsaíd sileacain.
Is é an dá thaobh den ardán ná an fhoinse agus an draein trí neamhíonachtaí a chur leis, agus is féidir a seasaimh a idirmhalartú. Is é an fad idir an dá an cainéal, agus is é an fad seo a chinneann tréithe an sliseanna.
Ar ndóigh, ní hamháin feadáin Mos iad na trasraitheoirí sa sliseanna, ach freisin trasraitheoirí trí-gheata. Níl na trasraitheoirí suiteáilte, ach greanta le linn déantúsaíochta sliseanna.
Agus sliseanna á dhearadh, úsáidfidh an dearthóir sliseanna uirlisí EDA chun leagan amach na sliseanna a phleanáil, agus ansin bealach agus bealach.
Má dhéanaimid zúmáil isteach ar an gciorcad geata deartha, is iad na poncanna bána an tsubstráit, agus is iad roinnt teorainneacha glasa na sraitheanna dópáilte.
Déantar an teilgcheárta wafer a mhonarú de réir an leagan amach fisiceach atá deartha ag an dearthóir sliseanna.
Tá dhá threocht i ndéantúsaíocht sliseanna. Is é ceann amháin go bhfuil sliseoga ag éirí níos mó agus níos mó, ionas gur féidir níos mó sceallóga a ghearradh amach chun éifeachtúlacht a shábháil. Is é an ceann eile an próiseas déantúsaíochta sliseanna. Is é coincheap an phróisis déantúsaíochta i ndáiríre méid an gheata, ar féidir a dtugtar freisin I struchtúr an trasraitheora, sreabhann an sruth ón bhFoinse go dtí an Drain, agus tá an Geata (Geata) comhionann le geata, atá freagrach go príomha as. ag rialú ar-as an fhoinse agus draein ag an dá cheann.
Caillfear an sruth, agus cinneann leithead an gheata an caillteanas nuair a théann an sruth, a léirítear i nginiúint teasa coitianta agus tomhaltas cumhachta fón póca. Dá cúinge an leithead, is ísle an tomhaltas cumhachta. Is é an leithead íosta (fad geata) an gheata an próiseas déantúsaíochta.
Is é an cuspóir atá leis an bpróiseas nanaiméadar a chrapadh ná níos mó trasraitheoirí a phacáil isteach i sliseanna níos lú, ionas nach dtiocfaidh an sliseanna níos mó mar gheall ar fheabhsú teicneolaíochta.
Ach má dhéanaimid an geata níos lú, an níos tapúla a bheidh an sruth ag sreabhadh idir an fhoinse agus an draein, is deacra a bheidh an próiseas.
Tá an próiseas déantúsaíochta sliseanna roinnte i seacht mór-réimse táirgthe, is iad sin idirleathadh, fótailiteagrafaíocht, eitseáil, ionchlannú ian, fás scannáin, snasta, agus miotalóireacht. Is iad fótalitagrafaíocht agus eitseáil an dá chéim lárnacha.
Tá trasraitheoirí greanta ag liteagrafaíocht agus eitseáil, agus is é an liteagrafaíocht na ciorcaid agus na limistéir feidhme atá ag teastáil le haghaidh táirgeadh sliseanna a dhéanamh.
Úsáidtear an solas a astaíonn an meaisín fótailiteagrafaíocht chun an leathán atá brataithe le photoresist a nochtadh trí masc fótaileictreach le patrún. Ról an ghraif.
Is é seo an ról atá ag liteagrafaíocht, cosúil le pictiúir a ghlacadh le ceamara. Tá an grianghraf a thógann an ceamara clóite ar an diúltach, agus ní phriontáil an liteagrafaíocht an grianghraf, ach an léaráid chiorcaid agus comhpháirteanna leictreonacha eile.
Is éard is eitseáil ann ná an próiseas chun ábhar nach dteastaíonn a bhaint de dhromchla sliseog sileacain go roghnach ag baint úsáide as modhanna ceimiceacha nó fisiceacha. Sa ghnáth-shreabhadh próiseála wafer, tá an próiseas eitseála suite tar éis an phróisis photolithography, agus ní bheidh an ciseal photoresist patrún creimthe go mór le linn an eitseála, ionas go mbeidh an próiseas chéim aistrithe patrún a chur i gcrích. Is céim lárnach é an próiseas eitseála maidir le patrúin masc a mhacasamhlú.
pictiúr
Ina measc, is é an t-ábhar atá i gceist ná photoresist. Ní mór dúinn a fhios go bhfuil an dearadh ciorcad scríofa ar dtús ar an photomask ag léasair, agus ansin tá an fhoinse solais ionradaithe tríd an masc go dtí an dromchla an wafer sileacain le photoresist, is cúis leis an limistéar nochta an photoresist Tá éifeacht ceimiceach, agus ansin déantar an limistéar nochta nó neamhnochta a dhíscaoileadh agus a bhaint trí theicneolaíocht a fhorbairt, ionas go n-aistrítear an patrún ciorcad ar an masc chuig an photoresist, agus ar deireadh aistrítear an patrún chuig an wafer sileacain trí theicneolaíocht eitseála.
Tá photolithography roinnte ina dhá phróiseas bunúsacha, photolithography dearfach agus photolithography diúltach, de réir an difríocht idir photolithography dearfach agus diúltach. I bhfótaliteagrafaíocht dhearfach, scriosann an tuaslagóir struchtúr an chuid nochta den fhriotú dearfach, ionas go mbeidh an patrún ar an photoresist mar an gcéanna leis an bpatrún ar an masc.
Go contrártha, i liteagrafaíocht ton diúltach, cruaíonn an chuid nochta den fhriotóir diúltach agus éiríonn sé dothuaslagtha, agus nitear an chuid masc ar shiúl ag an tuaslagóir, rud a fhágann go bhfuil an patrún ar an bhfótaresist os coinne an phhatrún ar an masc.
Is féidir linn an chéim seo a mhíniú go simplí ó mhicrealeibhéal.
Clúdaítear pláta photoresist réamhdhéanta ar an wafer (nó wafer sileacain) atá brataithe le photoresist, agus ansin tá an wafer ionradaithe le gathanna ultraivialait ar feadh tréimhse áirithe ama tríd an pláta photoresist. Is é an prionsabal ná gathanna ultraivialait a úsáid chun cuid den fhótaileictreach a dhíghrádú agus é a dhéanamh éasca a chreimeadh.
Photoresist a thuaslagadh: Déantar an photoresist atá faoi lé solas ultraivialait sa phróiseas fótailiteagrafaíocht a thuaslagadh ar shiúl, agus tá an patrún a fhágtar tar éis é a bhaint comhsheasmhach leis an gceann ar an masc.
Ciallaíonn "eitseáil" tar éis fótailiteagrafaíocht, go bhfuil an chuid meathlaithe den fhóta-resist (friotaíocht dhearfach) eitseáilte le tuaslagán eitseála, agus léiríonn dromchla an wafer patrún an fheiste leathsheoltóra agus a nasc. Ansin bain úsáid as tuaslagán eitseála eile chun an sliseog a eitseáil chun gléasanna leathsheoltóra agus a gciorcaid a fhoirmiú.
Deireadh a chur leis an photoresist: Tar éis an eitseáil a bheith críochnaithe, dearbhaítear misean an photoresist críochnaithe, agus is féidir an patrún ciorcad deartha a fheiceáil tar éis gach a bhaint.
Tá níos mó ná 10 billiún trasraitheoirí snoite ar an mbealach seo, agus úsáidtear trasraitheoirí i raon leathan feidhmeanna digiteacha agus analógacha, lena n-áirítear aimpliú, lascadh, rialáil voltais, modhnú comhartha agus oscillators.
Is féidir le níos mó trasraitheoirí éifeachtacht ríomhaireachta an phróiseálaí a mhéadú; ina theannta sin, is féidir laghdú ar an méid a laghdú freisin tomhaltas cumhachta; Ar deireadh, tar éis an sliseanna a laghdú i méid, tá sé níos éasca é a plug isteach i gléas soghluaiste chun freastal ar riachtanais tanaithe agus lightening sa todhchaí.
Trasghearradh trasraitheora sliseanna íomhá
Tar éis 3nm, níl na trasraitheoirí reatha oiriúnach a thuilleadh, agus tá an tionscal leathsheoltóra ag forbairt FETanna nana-bhileog (GAA FETs) agus FETanna nanowire (MBCFETanna), a mheastar an bealach chun cinn do finFETanna an lae inniu.
Tá Samsung geallta ar theicneolaíocht trasraitheora geata CLG, rud nach bhfuil sonraí próisis ar leith eisithe fós ag TSMC. D'fhógair Samsung trasraitheoir geata timpeall CLG den chéad uair in 2019. De réir ráiteas oifigiúil Samsung, bunaithe ar struchtúr nua trasraitheora CLG, mhonaraigh Samsung MBCFET (Transistor éifeacht réimse Il-droichead-Channel FET, il-droichead) trí úsáid a bhaint as gléasanna nana-bhileog. ), ar féidir leo feidhmíocht trasraitheora a fheabhsú go suntasach agus teicneolaíocht trasraitheora FinFET a athsholáthar.
pictiúr
Ina theannta sin, tá teicneolaíocht MBCFET comhoiriúnach freisin le teicneolaíocht agus trealamh próiseas déantúsaíochta FinFET atá ann cheana féin, rud a luathaíonn forbairt agus táirgeadh próisis.
2
