Cén fáth a bhfuil an 7-nanaiméadar Próiseas Déantúsaíochta Wafer chomh deacair?

 

Cad é an próiseas 7nm?

Sula ndéanaimid labhairt faoin bpróiseas 7nm, tuigimid cad a chiallaíonn "nano". Is aonad faid é nanaiméadar (nm), agus tá 1 nanaiméadar comhionann le 10 go dtí an naoú cumhacht lúide. I gcás sliseanna leathsheoltóra, tagraíonn nanaiméadar de ghnáth don mhéid is lú de thrasraitheoir, nó don mhéid struchtúrach is lú a chomhdhéanann na haonaid fheidhmiúla aonair i sliseanna. Dá bhrí sin, tagraíonn an próiseas 7nm do mhonarú trasraitheora le struchtúr íosta de 7 nm ar sliseanna.

De réir mar a leanann trasraitheoirí ag crapadh i méid, tá méadú mór tagtha ar chomhtháthú sliseanna, luas ríomhaireachta, agus éifeachtúlacht fuinnimh. Mar sin féin, ní seoltóireacht rianúil é na cinn teicneolaíochta seo a bhaint amach, ach éilíonn siad sraith fadhbanna teicniúla a réiteach ó dhearadh go hábhair, ó phróisis go déantúsaíocht.

0040-09963 PEDESTA, 150MM COTHROM,IS,NI LIFT2,HVCEN

0021-20572 PEDESTA, 6 ADV.101 CVRG IOMLÁN

 

Cén fáth a bhfuil sé chomh deacair briseadh tríd an bpróiseas 7nm?

Is féidir briseadh trí na deacrachtaí a bhaineann leis an bpróiseas 7nm a dhíchóimeáil i toisí éagsúla. Chun é a thuiscint níos fearr, déanaimis é a chur i gcomparáid le meaisín atá ag éirí níos sofaisticiúla, casta agus éifeachtach a thógáil. Samhlaigh go bhfuil tú ag iarraidh clog ardchruinneas a dhéanamh, áit a gcaithfidh gach giar agus cuid a bheith chomh beag agus chomh beacht sin go bhféadfadh fiú earráid gach mionsonra teip a chur ar an bhfeidhm iomlán. Maidir leis an bpróiseas déantúsaíochta leathsheoltóra, is dúshlán mór é an próiseas 7nm.

1. Comhfhogasú teorainneacha fisiceacha

De réir mar a leanann méideanna trasraitheoirí ag laghdú, chuathas i dteagmháil le roinnt teorainneacha fisiceacha. Chomh luath agus a bhíonn méid an trasraitheora níos lú ná 10 nanaiméadar, tosaíonn an éifeacht chandamach a léiriú. Mar shampla, taispeánann leictreoin tollánú candamach sna trasraitheoirí bídeacha seo, áit ar féidir le leictreoin dul trí "tobar" an trasraitheora, rud a fhágann go bhfuil sruth ag sceitheadh, rud a chuireann isteach ar fheidhmíocht agus ar thomhaltas cumhachta an tslis.

Chun na saincheisteanna seo a shárú, ní mór do dhearthóirí sliseanna a bheith ag brath ar theicneolaíochtaí nuálacha, amhail úsáid a bhaint as ábhair ar chaighdeán níos airde (eg, ábhair tairiseacha tréleictreacha ard) nó struchtúir trasraitheora níos forbartha (eg, FinFETanna). Mar sin féin, ní uasghrádú simplí é tabhairt isteach na dteicneolaíochtaí seo, ach tá dúshláin shuntasacha roimh ábhair, déantúsaíocht agus innealtóireacht.

2. Na dúshláin a bhaineann le liteagrafaíocht

Tá liteagrafaíocht ar cheann de na gnéithe is tábhachtaí den phróiseas déantúsaíochta leathsheoltóra. Is éard atá i bhfótalitagrafaíocht ná próiseas chun patrún dearaidh a theilgean ar ábhar atá íogair ó thaobh solais de ar sliseog sileacain chun struchtúr sliseanna a shainiú. Mar sin féin, de réir mar a leanann méideanna trasraitheoirí ag laghdú, níl teicnící liteagrafaíochta traidisiúnta mar liteagrafaíocht ultraivialait dhomhain (DUV) in ann freastal ar riachtanais déantúsaíochta íogair den sórt sin.

Chun an fhadhb seo a réiteach, tugadh isteach teicneolaíocht litagrafaíocht ultraivialait mhór (EUV), rud a chuireann ar chumas tonnfhaid solais níos giorra a úsáid, rud a fhágann go bhfuil cruinneas liteagrafaíocht feabhsaithe. Mar sin féin, tá go leor fadhbanna le sárú ag teicneolaíocht EUV féin: ar dtús, tá sé deacair foinsí solais EUV a fhorbairt agus éilíonn siad cumhacht níos airde chun nochtadh leordhóthanach a bhaint amach; Ar an dara dul síos, tá ceanglais an-ard ag cruinneas íomháithe phróiseas nochta EUV don trealamh, agus tá taighde agus forbairt ábhair photoresist ag dul chun cinn leanúnach freisin.

Dá bhrí sin, teastaíonn ní hamháin tacaíocht ardtrealaimh chun cinn sa teicneolaíocht liteagrafaíochta, ach freisin comhoibriú ildisciplíneach in eolaíocht na n-ábhar, in optaic agus i réimsí eile.

3. Dúshláin i ndearadh ábhair agus gléasanna

Le dul chun cinn an phróisis 7nm, tá sé deacair na riachtanais ardéifeachtúlachta a chomhlíonadh trí bheith ag brath go hiomlán ar ábhair sileacain. Chuir teorainneacha na heolaíochta ábhair iachall orainn ábhair eile a mheas, mar ábhair ard-k chomh maith le hábhair leathsheoltóra nua cosúil le nítríd ghailliam, nanafeadáin charbóin, etc. Tá an cumas ag na hábhair nua seo feidhmíocht sliseanna a fheabhsú, ach tá a gcomhoiriúnacht, Is dúshláin fós iad cobhsaíocht, agus comhtháthú le próisis táirgeachta atá ann cheana féin.

Ina theannta sin, éilíonn an próiseas 7nm faid geata an-ghearr do thrasraitheoirí, rud a chuireann éilimh níos airde ar dhearadh an fheiste. Ní mór do dhearthóirí méid agus leagan amach gach feiste a rialú go beacht chun fadhbanna cosúil le sceitheadh ​​reatha agus éifeachtaí teirmeacha iomarcacha de bharr earráidí a sheachaint.

4. Beachtas déantúsaíochta agus rialú costais

Teastaíonn trealamh agus próisis ultra-ard-chruinneas chun sliseanna a mhonarú le próisis 7nm. Mar shampla, tá cruinneas an-ard ag teastáil ó phróisis cosúil le próiseáil sliseog sileacain, taisceadh scannán tanaí, eitseáil, rud a chuireann éilimh an-dian ar threalamh táirgeachta. Ina theannta sin, mar gheall ar mhéid an-bheag na trasraitheoirí sa phróiseas 7nm, is féidir fiú na hearráidí déantúsaíochta is lú a bheith mar thoradh ar dhíghrádú suntasach ar fheidhmíocht an sliseanna ar fad, agus mar sin ní mór gach céim den phróiseas táirgthe a rialú go docht.

Ciallaíonn na ceanglais ard-chruinneas sa phróiseas déantúsaíochta agus an slabhra próiseas casta méadú suntasach ar chostais. Mar shampla, éilíonn úsáid liteagrafaíocht EUV trealamh níos costasaí agus tá ráta toraidh íseal déantúsaíochta aige, rud a d'fhéadfadh lochtanna a bheith mar thoradh go héasca le linn táirgeadh, agus mar thoradh ar sceallóga briste.

5. Tomhaltas cumhachta agus saincheisteanna bainistíochta teirmeach

De réir mar a éiríonn sliseanna níos lú agus níos lú, méadaíonn líon na trasraitheoirí comhtháite, agus ídíonn gach trasraitheoir cumhacht fós. De réir mar a mhéadaíonn líon na trasraitheoirí, tagann fadhb an tomhaltas cumhachta chun solais de réir a chéile. Cé go bhfuil an próiseas 7nm níos éifeachtaí ó thaobh fuinnimh ná an próiseas traidisiúnta, tá bainistíocht cumhachta na gcodanna éagsúla laistigh den sliseanna tar éis éirí níos casta.

Ina theannta sin, tá dlúthbhaint ag tomhaltas cumhachta le teas, agus nuair nach féidir an teas taobh istigh den sliseanna a scaipeadh go héifeachtach, féadfaidh sé an sliseanna a róthéamh, rud a chuireann isteach ar fheidhmíocht nó fiú an gléas a dhó. Dá bhrí sin, tá conas córas bainistíochta teirmeach éifeachtach a dhearadh chun na héifeachtaí teirmeacha de bharr tomhaltas cumhachta iomarcach a sheachaint ar cheann de na príomhcheisteanna atá os comhair an phróisis 7nm freisin.

Réitigh & Forbairtí sa Todhchaí

In ainneoin na ndúshlán iomadúla a bhaineann le briseadh tríd an bpróiseas 7nm, tá dul chun cinn tosaigh déanta cheana féin ag an tionscal leathsheoltóra le roinnt réitigh nuálaíocha:

Litagrafaíocht ultraivialait mhór (EUV):Tá liteagrafaíocht EUV ag aibiú agus beidh sé mar phríomhtheicneolaíocht do nóid phróisis níos lú mar 5nm, 3nm agus fiú níos lú sa todhchaí.

Ciorcaid iomlánaithe tríthoiseach (3D ICs):D'fhonn teorainneacha fisiceacha leagan amach eitleáin a bhriseadh, tá go leor cuideachtaí leathsheoltóra tosaithe ar thaighde a dhéanamh ar theicneolaíocht chuaird iomlánaithe tríthoiseach (3D IC), rud a fheabhsaíonn comhtháthú agus feidhmíocht sliseanna trí trasraitheoirí, cuimhní cinn agus comhpháirteanna eile a chruachadh go hingearach.

Ábhair leathsheoltóra nua:Chomh maith le sileacain, tá an tionscal ag iniúchadh ábhair leathsheoltóra nua eile, mar shampla nanafeadáin charbóin, graphene, etc., chun aghaidh a thabhairt ar na teorainneacha fisiceacha a bhíonn ag ábhair sileacain traidisiúnta sa phróiseas laghdaithe méide.

Ríomhaireacht chandamach:Cé go bhfuil an ríomhaireacht chandamach fós ar bhealach éigin ó bheith glactha go forleathan, táthar ag súil go mbrisfear bac na ríomhaireachta traidisiúnta sileacain-bhunaithe mar mhalairt féideartha ar ailtireachtaí ríomhaireachta amach anseo.

Conclúid

Ní hamháin gur cinn ar an leibhéal teicniúil é an deacracht a bhaineann le briseadh tríd an bpróiseas 7nm, ach baineann sé freisin le cur i bhfeidhm cuimsitheach disciplíní iolracha mar eolaíocht ábhar, fisic, ceimic agus innealtóireacht.