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स्तंभकार
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एक लेख में सेमीकंडक्टर उपकरण की व्यापक समीक्षा
2024-03-22
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सेमीकंडक्टर निर्माण प्रक्रियाओं की जटिलता के कारण, विभिन्न चरणों के लिए विभिन्न उपकरणों की आवश्यकता होती है। प्रक्रिया वर्गीकरण के दृष्टिकोण से, अर्धचालक उपकरण को मुख्य रूप से सिलिकॉन वेफर उत्पादन प्रक्रिया उपकरण, वेफर विनिर्माण प्रक्रिया उपकरण, पैकेजिंग प्रक्रिया उपकरण इत्यादि में विभाजित किया जा सकता है। ये उपकरण आईसी उत्पादन में विभिन्न प्रक्रियाओं के अनुरूप हैं, जिनका उपयोग आईसी उत्पादन प्रक्रिया के विभिन्न चरणों में किया जाता है।
संपूर्ण सेमीकंडक्टर उपकरण बाजार में विभिन्न प्रकार के आईसी उपकरणों की बिक्री राजस्व के आधार पर, वेफर विनिर्माण उपकरण की हिस्सेदारी 81%, पैकेजिंग उपकरण की हिस्सेदारी 6%, परीक्षण उपकरण की हिस्सेदारी 8% और अन्य उपकरण की हिस्सेदारी 5% है। वेफर विनिर्माण उपकरण के भीतर, लिथोग्राफी मशीन, नक़्क़ाशी मशीन और पतली फिल्म जमाव उपकरण मुख्य उपकरण हैं, जो वेफर विनिर्माण उपकरण लागत का क्रमशः 24%, 24% और 18% के लिए जिम्मेदार हैं।
लिथोग्राफी मशीन
सेमीकंडक्टर चिप निर्माण प्रक्रिया में, लिथोग्राफी एक महत्वपूर्ण कदम है, सेमीकंडक्टर चिप निर्माण में लिथोग्राफी मशीनें सबसे सटीक, जटिल और महंगी उपकरण हैं। वे समग्र विनिर्माण प्रक्रिया की प्रगति के प्रमुख संकेतक के रूप में कार्य करते हैं।
वर्तमान में, सबसे व्यापक रूप से उपयोग की जाने वाली मशीनें इमर्शन लिथोग्राफी मशीनें और ईयूवी लिथोग्राफी मशीनें हैं। ईयूवी लिथोग्राफी मशीनें नवीनतम तकनीकी प्रगति का प्रतिनिधित्व करती हैं। इन्हें सिकुड़ती प्रक्रिया नोड्स को संबोधित करने के लिए विकसित किया गया था जहां पारंपरिक लिथोग्राफी तकनीकें अपर्याप्त थीं, जिससे महंगी डबल पैटर्निंग की आवश्यकता हुई और परिणामस्वरूप उपकरण और उत्पादन लागत में वृद्धि हुई, जो मूर के कानून से विचलन और ट्रांजिस्टर इकाई लागत में वृद्धि का प्रतीक थी।
हालाँकि ईयूवी लिथोग्राफी मशीनों की शिपिंग शुरू हो गई है, लेकिन उनकी उच्च लागत और लंबी समयावधि के कारण अधिकांश कंपनियों के लिए उन्हें खरीदना चुनौतीपूर्ण हो गया है। इसलिए, लिथोग्राफी मशीन बाजार में वर्तमान में 193nm ArF लिथोग्राफी मशीनों का वर्चस्व है।
नक़्क़ाशी मशीन
आईसी विनिर्माण में नक़्क़ाशी एक महत्वपूर्ण प्रक्रिया है जिसमें लिथोग्राफी के बाद पैटर्न स्थानांतरण शामिल है। यह सब्सट्रेट से सामग्री को चुनिंदा रूप से हटाने, आईसी पैटर्न बनाने के लिए एक टेम्पलेट के रूप में लिथोग्राफी मास्क पैटर्न का उपयोग करता है।
नक़्क़ाशी तकनीकों को गीली नक़्क़ाशी और सूखी नक़्क़ाशी प्रक्रियाओं में वर्गीकृत किया गया है, सूखी नक़्क़ाशी, विशेष रूप से प्लाज़्मा नक़्क़ाशी, मुख्यधारा की तकनीक है। प्लाज्मा नक़्क़ाशी मशीनें बड़ी, पूरी तरह से स्वचालित प्रसंस्करण इकाइयाँ हैं जो निर्वात वातावरण में काम करती हैं। ये मशीनें सामग्री खोदने के लिए कम तापमान वाले प्लाज्मा में उत्तेजित आयनों और रासायनिक रूप से प्रतिक्रियाशील तटस्थ परमाणुओं का उपयोग करती हैं।
सूखी नक़्क़ाशी को कैपेसिटिव प्लाज़्मा नक़्क़ाशी और आगमनात्मक प्लाज़्मा नक़्क़ाशी में विभाजित किया गया है, प्रत्येक विशिष्ट सामग्री विशेषताओं और प्रक्रिया आवश्यकताओं को पूरा करता है।
पतली फिल्म निक्षेपण उपकरण
पतली फिल्म जमाव एक ऐसी प्रक्रिया है जिसमें फिल्म की एक परत जमा करने के लिए सब्सट्रेट पर परमाणु सोखना, प्रसार और न्यूक्लियेशन शामिल होता है। जमाव विधियों में भौतिक वाष्प जमाव (पीवीडी) और रासायनिक वाष्प जमाव (सीवीडी) शामिल हैं।
पीवीडी और सीवीडी प्रौद्योगिकियों के अपने फायदे और नुकसान हैं। पीवीडी में सब्सट्रेट पर परमाणुओं या अणुओं को वाष्पित करने के लिए स्रोत सामग्री को गर्म करना शामिल है, जिसमें वैक्यूम वाष्पीकरण और स्पटरिंग जैसी तकनीकें शामिल हैं। दूसरी ओर, सीवीडी फिल्म जमाव के लिए रासायनिक प्रतिक्रियाओं को प्रेरित करने के लिए थर्मल ऊर्जा, प्लाज्मा डिस्चार्ज या यूवी विकिरण का उपयोग करता है।
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