ایس ایم ایل: کنیکٹی کٹ میں ایوی اجزاء بنانا

جب چپ بنانے کی بات آتی ہے تو ، چھوٹا بہتر ہوتا ہے۔ یعنی ، چھوٹے ٹرانجسٹرس چپس کی طرف لے جاتے ہیں جو ایک چھوٹے سے علاقے میں زیادہ افعال باندھتے ہیں ، اور تاریخی طور پر اس کی وجہ سے مصنوعات کی مستقل بہتری کے ساتھ ساتھ کم کمپیوٹنگ کے اخراجات بھی کم ہوجاتے ہیں ، جس کی کثافت ہر دو سال یا اس سے زیادہ دوگنی ہوجاتی ہے۔ لیکن حالیہ برسوں میں ، اس بہتری میں کمی آئی ہے ، جزوی طور پر کیونکہ روایتی لتھوگرافی کے ٹولز کو چھوٹے چپس کے لئے درکار چھوٹی لائنوں کی تیاری کے لئے استعمال کرنا مشکل ہو رہا ہے۔ اس صنعت کی کامیابی کے لئے بڑی امید ایک ایسی چیز ہے جسے انتہائی الٹرا وایلیٹ (EUV) لتھوگرافی کہا جاتا ہے۔

میں برسوں سے EUV کے بارے میں لکھتا رہا ہوں ، اور پہلی ٹیسٹ مشینیں تقریبا a ایک دہائی قبل سُنی اور IMEC میں چپ مینوفیکچرنگ ریسرچ کی سہولیات پر لگائی گئیں۔ بڑے چپ سازوں نے برسوں سے ای یو وی مشینوں کی جانچ کی ہے ، لیکن حال ہی میں وہ اپنی مشینوں کو اپ گریڈ کررہے ہیں اور نئے ماڈل انسٹال کررہے ہیں ، اور اب وہ کھل کر بات کر رہے ہیں کہ وہ اپنے 7nm اور 5nm مینوفیکچرنگ نوڈس پر EUV کس طرح استعمال کریں گے۔

مجھے حال ہی میں یہ جان کر حیرت ہوئی کہ EUV سسٹم کے کچھ انتہائی اہم اجزا واقعی میں نیو یارک سے 45 میل کے فاصلے پر کنیکٹیکٹ کے علاقے ولٹن میں تیار کیے گئے ہیں۔

پہلے ، کچھ پس منظر۔ آج آپ جو الیکٹرانکس استعمال کرتے ہیں ان میں سے تمام چپس فوٹوولیتھ گرافی کے ساتھ نمونوں سمیت ایک پیچیدہ سلسلے میں تیار ہوتی ہیں ، جہاں روشنی ماسک سے سلیکن وفر پر گزرتی ہے ، مواد کو وفر میں جمع کرتی ہے ، اور ناپسندیدہ حص etوں کو جعلی سازی کے سلسلے میں کھینچتی ہے۔ ٹرانجسٹر اور ایک چپ کے دیگر اجزاء۔ عام طور پر ، ایک چپ بہت سے لتھوگرافی مراحل سے گزرے گی ، جس سے متعدد پرتیں پیدا ہوں گی۔ عملی طور پر موجودہ تمام معروف چپسوں میں ، مینوفیکچرز ایک ایسا عمل استعمال کرتے ہیں جسے 193nm وسرجن لتھوگرافی یا DUV (گہری الٹرا وایلیٹ) لتھوگرافی کہا جاتا ہے ، جس میں 193nm کی طول موج کے ساتھ روشنی کو مائع کے ذریعے ان نمونے بنانے کے لores ایک مائع کے ذریعہ ری فلٹر کیا جاتا ہے۔

اس طرح کی لتھوگرافی کی ایک حد ہے - یہاں تک کہ لائنوں کے سائز سے جو یہ کسی پاس پر تشکیل دے سکتا ہے - لہذا بہت سارے معاملات میں چپ میکرز مجوزہ ڈیزائن بنانے کے لئے متعدد بار ایک ہی پرت کو نمونہ بنانے کا رخ کرتے ہیں۔ در حقیقت ، ڈبل پیٹرننگ اب ایک عام بات ہے ، اور انٹیل اور دیگر کی جانب سے چپس کی نئی نسل خود سے منسلک کواڈ پیٹرننگ (SAQP) کے نام سے ایک تکنیک استعمال کرتی ہے۔ لیکن پیٹرننگ کے ہر اضافی اقدام میں وقت لگتا ہے ، اور پیٹرن کو صحیح طریقے سے منسلک کرنے میں غلطیاں ہر چپ کو بالکل ٹھیک بنانا مشکل بنا سکتی ہیں ، اس طرح اچھ chے چپس کی پیداوار میں کمی آسکتی ہے۔

انتہائی الٹرا وایلیٹ (EUV) لتھوگرافی روشنی کا استعمال 13.5nm کی چھوٹی طول موج کے ساتھ کرتا ہے۔ یہ بہت عمدہ خصوصیات کو نمونہ بنا سکتا ہے ، لیکن اس سے متعدد تکنیکی چیلنجز بھی ہیں۔ جیسا کہ ایک بار مجھے سمجھایا گیا تھا ، آپ پگھلے ہوئے ٹن کو 150 میل فی گھنٹہ کی رفتار سے چھڑک کر شروع کریں ، اسے تقسیم کرنے کے ل pre کسی لیزر سے لیزر سے ماریں ، پلازما بنانے کے ل another اس کو کسی اور لیزر سے پھینک دیں ، اور پھر روشنی کو اچھال دیں۔ ایک ایسی شہتیر بنانے کیلئے آئینہ جس کو بالکل صحیح جگہ پر ویفر سے ٹکرانا چاہئے۔ دوسرے لفظوں میں ، یہ اس طرح ہے جیسے ایک انچ زون میں ایک بیس بال کو ایک دن میں 10 ارب بار کھڑے ہونے میں عین اسی جگہ پر لگانا۔ اس کام کو بنانے کے لئے ، روشنی کو بجلی فراہم کرنے کے لئے ایک اعلی طاقت والے پلازما توانائی کا ذریعہ ضروری ہے ، اور چونکہ یہ اتنا پیچیدہ ہے ، اس عمل میں سسٹم کے تمام حصوں کی عین مطابق سیدھ کی ضرورت ہوتی ہے۔

اس پیچیدگی کی وجہ سے ، ASML - جو لتھوگرافی کے اوزاروں کا بڑا ڈچ تیار کنندہ ہے ، واحد کمپنی ہے جو EUV مشینیں تیار کرتی ہے ، اور ان آلات کو متعدد سہولیات سے حصے اور ماڈیول درکار ہیں۔ ASML فیلو چپ میسن کے مطابق ، ولٹن میں آج یہ فیکٹری آپٹکس اور صحت سے متعلق میکانکس میں ، دونوں DUV اور EUV مشینوں کے لئے اہم ماڈیولز بناتی ہے۔

خاص طور پر ، ولٹن فیکٹری اس ماڈیول کو تیار کرتی ہے جو موجودہ ٹوئنسکن NXE: 3350B مشین کا سب سے اوپر تیسری حص takesہ لیتا ہے ، جو ریٹیکل اسٹیج کو سنبھالتا ہے اور بالکل سیدھا کرتا ہے ، جس میں نقاب کو تھام لیا جاتا ہے جس کے ذریعے پیٹرن بنانے کے لئے روشنی چمکتی ہے ، نیز ویفر سیدھ اور لگاؤ ​​سینسر۔ ٹاپ ماڈیول خود فیکٹری میں تیار کردہ دوسرے ماڈیولز پر مشتمل ہے۔

اے ایس ایم ایل ولٹن کے جنرل منیجر بل امالفیتانو نے بتایا کہ کس طرح ایک EUV مشین میں ، اوپر والا ماڈیول ریٹیکل کو ہینڈل کرتا ہے ، نیچے والا ویفر سنبھالتا ہے ، اور مشرق زیس کے ذریعہ تیار کردہ انتہائی اعلی صحت سے متعلق آپٹکس کو سنبھالتا ہے۔

جیسا کہ میسن نے اس کی وضاحت کی ، چپس بنانے میں آپٹکس کے ساتھ عین مطابق پوزیشننگ اور ریٹیکل کی سیدھ میں لانا بہت ضروری ہے۔ ایسا کرنے کے لئے ، ولٹن میں شامل ٹیم نیدرلینڈ کی ٹیموں ، سان جوزے میں ایک کمپیوٹیشنل لتھوگرافی گروپ ، اور ایک میٹرولوجی گروپ کے ساتھ کام کرتی ہے۔ مشین مسلسل اقدامات کرتی ہے جہاں چیزیں ہیں اور اصلاح کو فیڈ کرتی ہے جس کو "مجموعی لتھوگرافی" کہا جاتا ہے۔ نیدرلینڈ کے علاقے ویلڈھووین میں تمام حصوں کو واپس ASML میں بھیج دیا جاتا ہے جہاں وہ پھر پورے نظام میں ضم ہوجاتے ہیں۔

حتمی مشینیں کافی بڑی ہوتی ہیں۔ زیادہ کمرے کے سائز کی۔ میسن نوٹ کرتا ہے کہ ہر نئی نسل کے لتھوگرافی کے ٹولز نے ایک زیادہ مشکل عمل پیدا کیا ہے جس کی وجہ سے بڑی مشینیں کبھی بھی چھوٹی خصوصیات پیدا کرتی ہیں۔ اس موقع پر ، انہوں نے کہا ، کوئی بھی شخص اس سارے عمل میں ماہر نہیں ہوسکتا ہے ، لہذا اسے فیکٹری میں اور کمپنی کے دوسرے مقامات کے ساتھ ، بڑے پیمانے پر ٹیم ورک کی ضرورت ہے۔

"یہ 10 سال پہلے کی طرح نہیں تھا جب آسان تھا ،" میسن نے مذاق اڑاتے ہوئے کہا کہ پرانے عمل بھی "اس وقت ناممکن نظر آئے تھے۔"

اتنے ہی پیچیدہ ، حالیہ EUV مشینیں لائن کا خاتمہ نہیں ہیں۔ میسن نے کہا کہ یہ فرم ہائی این اے (عددی یپرچر) EUV پر کام کررہی ہے ، اس کے ساتھ ہی جامع لتھوگرافی میں اصلاحات اور اضافی آپٹیکل قربت اصلاحی خصوصیات میں مزید بہتر خصوصیات پرنٹ کرنے کے قابل ہے۔ میسن نے کہا کہ ٹرانجسٹر کثافت کو بہتر بنانا "نمایاں کام ہے۔" ، نوٹس کرتے ہوئے کہا کہ اس سہولت پر موجود ملازمین نئی ٹکنالوجی کی فراہمی کی اپنی ذمہ داری محسوس کرتے ہیں۔

(بل امالفیتانو ، ASML ولٹن جنرل منیجر Michael مائیکل ملر A ایمی رائس)

مجھے اے ایس ایم ایل ولٹن جی ایم بل امالفیتانو کے ساتھ فیکٹری میں چہل قدمی کرنے کا موقع ملا ، جس نے وضاحت کی کہ مینوفیکچرنگ 300،000 مربع فٹ کی سہولت میں 90،000 مربع فٹ صاف کمرے میں کی گئی تھی۔

ایسا لگتا ہے کہ صاف ستھری تقریبا stories دو کہانیوں کے برابر ہے ، اور حتی کہ یہ ٹوئنسکن EUV کی مکمل مشینوں جیسے کچھ جدید آلات کے ل tight تنگ ہے۔ یہ سب کچھ بہت اچھی طرح سے منظم لگتا ہے ، حتمی ماڈیولز میں داخل ہونے والے درجنوں مختلف سب سسٹمز بنانے کے ل different مختلف اسٹیشنوں کے ساتھ ، اور فنکشن کے ذریعہ رنگین کوڈ میں ہر چیز۔

مجھے دلچسپی تھی کہ کنیکٹیکٹ میں اس طرح کا کام کیسے ختم ہوا۔ میسن اور امالفیتانو ، جو دونوں کئی سالوں سے سہولیات پر کام کر رہے ہیں ، نے بتایا کہ یہ سب سالوں پہلے شروع ہوا تھا جب اس وقت نور والک میں پرکنز-ایلمر ، ہبل دوربین کے لئے آئینے جیسی چیزوں کے لئے جدید نظریات تیار کررہے تھے۔ اس کمپنی نے 1960 کی دہائی کے آخر میں لتھوگرافی کے ٹولز پر کام شروع کیا ، اور آخر کار اس مائیکلرینگ ان ٹولز کی مدد سے بڑے سپلائرز میں سے ایک بن گیا۔ پرکنز - ایلمر نے اس تقسیم کو سلیکن ویلی گروپ کو 1990 میں فروخت کیا تھا ، جس نے اس کا نام سلیکن ویلی گروپ لتھوگرافی (ایس وی جی ایل) رکھ دیا تھا ، جس کے نتیجے میں 2001 میں اے ایس ایم ایل نے اسے حاصل کیا تھا۔

راستے میں ، امالفیتانو نے بتایا ، سہولت میں توسیع جاری ہے۔ اب اس میں ASML کے تقریبا 16،000 ملازمین میں سے 1،200 سے زیادہ افراد ملازمت کر رہے ہیں۔

آپ کے براڈ بینڈ انٹرنیٹ کی رفتار کے بارے میں جاننا ہے؟ ابھی اس کی جانچ کرو!