隨著技術(shù)的進(jìn)步,集成電路制造所使用的工藝步驟顯著增加。比如說(shuō),對(duì)于65 nm技術(shù)節(jié)點(diǎn),需要大約600步的工藝步驟,而對(duì)于14 nm技術(shù)節(jié)點(diǎn),至少需要2000步工藝步驟。在半導(dǎo)體生產(chǎn)制造的各個(gè)工藝環(huán)節(jié),都有可能造成最終全彩LED顯示屏產(chǎn)品性能的降低或者失效。良率提升的工作就是找出造成產(chǎn)品失效的環(huán)節(jié),提出失效模型,解決工藝難題,提升產(chǎn)品的最終良率。從產(chǎn)品研發(fā)到實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)的整個(gè)周期內(nèi),整個(gè)周期的時(shí)間跨度可能達(dá)數(shù)個(gè)季度,在每個(gè)階段都需要對(duì)良率進(jìn)行不斷的改善,各階段的良率表現(xiàn)如圖7所示。在產(chǎn)品設(shè)計(jì)及工藝研發(fā)階段,主要通過(guò)器件及工藝流程的建立和優(yōu)化提升產(chǎn)品良率。在全彩LED顯示屏良率提升階段,通過(guò)找出并解決工藝中的系統(tǒng)性失效問(wèn)題,解決全彩LED顯示屏工藝問(wèn)題引起的隨機(jī)性缺陷提升良率。在量產(chǎn)階段,新產(chǎn)品的導(dǎo)入和生產(chǎn)制程的在線管控是重點(diǎn)。在新產(chǎn)品的導(dǎo)入時(shí),需要確定工藝的最優(yōu)條件,設(shè)計(jì)對(duì)工藝的交叉弱點(diǎn)的檢測(cè),以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)工藝異常并作出改善。在生產(chǎn)制程的管控上,要求減少各種異常事件(excursion),如設(shè)備故障、操作失誤等,快速的問(wèn)題診斷(trouble shooting),降低關(guān)鍵制程的變異(variation)等。
跟晶體管CD尺寸密切相關(guān)的制造工藝是光刻工藝,在摩爾定律時(shí)期,科學(xué)家一直在尋求全彩LED顯示屏波長(zhǎng)更短的光源以達(dá)到更高的光刻分辨率。然而在EUV的技術(shù)成熟之前,光刻技術(shù)所使用的波長(zhǎng)長(zhǎng)時(shí)間停留在193 nm的節(jié)點(diǎn),最新的193 nm浸潤(rùn)式技術(shù)在制造80 nm pitch的圖形上已經(jīng)比較困難。為了突破這種挑戰(zhàn),科學(xué)家們發(fā)明了光學(xué)鄰近效應(yīng)修正(OPC)及多重曝光技術(shù)。OPC使用較為廣泛的一種技術(shù)是基于規(guī)則的修正,指的是建立一套與圖形周邊情況有關(guān)的規(guī)則,使得全彩LED顯示屏在這些規(guī)則滿(mǎn)足的情況下,按照規(guī)則定義的要求對(duì)圖形進(jìn)行修正,規(guī)則的制定依賴(lài)于對(duì)一組定標(biāo)圖形的精確測(cè)定。如圖2所示,當(dāng)100 nm的線條的某一邊界距離下一個(gè)圖形邊界的距離大于或等于500 nm時(shí),此邊界往外移動(dòng)10 nm。
以上問(wèn)題也是將來(lái)后摩爾時(shí)代全彩LED顯示屏半導(dǎo)體行業(yè)的挑戰(zhàn)。在摩爾定律時(shí)代芯片的密度、運(yùn)行速度、功耗、單個(gè)晶體管價(jià)格的變化趨勢(shì),可以發(fā)現(xiàn)在摩爾定律時(shí)代后期,芯片速度和功耗上的改善速度在逐漸放緩,晶體管的價(jià)格基本沒(méi)有下降甚至?xí)黾?。從這點(diǎn)看,摩爾定律會(huì)在2015~2025年之間走向終結(jié)。
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