ASML की चिप बनाने की मशीन

संदर्भ

हाल ही में ASML ने अपनी नई  उच्च एनए ईयूवी (High NA EUV) लिथोग्राफी मशीनों का अनावरण किया, जो सेमीकंडक्टर निर्माण में अत्याधुनिकता का प्रतिनिधित्व करती है, जो इन आवश्यक घटकों के उत्पादन में क्रांति ला सकती है।

संबंधित तथ्य

• उच्च एनए ईयूवी (High NA EUV) मशीन: यह अर्द्धचालक बनाने के लिए अगली पीढ़ी की तकनीक एक्सट्रीम अल्ट्रावायलेट फोटोलिथोग्राफी (Extreme Ultraviolet Photolithography) का उपयोग करती है।
• प्रक्रिया: एक ट्रांजिस्टर (एक प्रकार का अर्द्धचालक) के सर्किट के साँचे को प्रकाश-संवेदनशील सामग्री, जिसे फोटोरेसिस्ट (Photoresist) कहा जाता है, से लेपित एक सिलिकॉन वेफर (Silicon Wafer) में स्थानांतरित किया जाता है।
• रेले स्कैटरिंग मानदंड (Rayleigh Scattering Criterion): इस मानदंड के अनुसार, वेफर पर प्रक्षेपित किए जाने वाले फीचर का आकार, प्रयुक्त की गई प्रकाश की तरंग दैर्ध्य के समानुपाती होता है एवं लेंस के एपर्चर के व्युत्क्रमानुपाती होता है, जो प्रकाश को वेफर पर प्रक्षेपित करने से पहले एकत्र करता है।

लिथोग्राफी (Lithography) के बारे में

• लिथोग्राफी: यह सेमीकंडक्टर निर्माण में एक महत्त्वपूर्ण चरण होता है। लिथोग्राफी में प्रकाश एक्सपोजर एवं फोटोरेसिस्ट सामग्री का उपयोग करके मास्क या फोटोमास्क से जटिल पैटर्न को वेफर सतह पर स्थानांतरित करना शामिल है।

फोटोलिथोग्राफी (Photolithography) में चरण

• सब्सट्रेट (Substrate) की सफाई: प्रदूषकों को खत्म करने के लिए सब्सट्रेट (आमतौर पर एक सिलिकॉन वेफर) को साफ किया जाता है।
• फोटोरेसिस्ट कवरिंग (Photoresist Covering): फोटोरेसिस्ट की एक हल्की परत को सब्सट्रेट पर ढक दिया जाता है, जिससे एक समान सतह बन जाती है।

• सॉफ्ट बेक (Soft Bake): विलायक को समाप्त करने एवं एकरूपता के लिए लेपित सब्सट्रेट को धीरे से गर्म किया जाता है।
• मास्क संरेखण (Mask Alignment): वांछित पैटर्न वाला एक फोटोमास्क सब्सट्रेट पर संरेखित किया जाता है।
• विकास: उजागर फोटोरेसिस्ट को एक डेवलपर समाधान का उपयोग करके हटा दिया जाता है, जिससे पैटर्न का पता चलता है।
• हार्ड बेक (Hard Bake): बचे हुए फोटोरेसिस्ट को अंतिम हीटिंग चरण निष्पादित करके अधिक टिकाऊ बनाया जाता है।
• नक्काशी या प्रत्यारोपण (Etching or Implantation): स्थिति के आधार पर खुले सब्सट्रेट क्षेत्रों को नक्काशी या समायोजित किया जाता है।
• फोटोरेसिस्ट स्ट्रिपिंग (Photoresist Stripping): बचे हुए फोटोरेसिस्ट को हटाने के बाद पैटर्न वाला सब्सट्रेट एक आकृति के रूप में बच जाता है।

फोटोरेसिस्ट (Photoresist) फोटोरेसिस्ट अनिवार्य रूप से हाइड्रोकार्बन पॉलिमर होते हैं जो नोवोल-ऐक रेजिन (Novol-Ack Resin), एक फोटोएक्टिव यौगिक एवं एक कार्बनिक विलायक से बने होते हैं।

फोटोलिथोग्राफी (Photolithography) के लाभ

• उच्च गुणवत्ता वाले पैटर्न: फोटोलिथोग्राफी, कंप्यूटर चिप्स जैसी विभिन्न सतहों पर सटीक एवं विस्तृत पैटर्न बनाती है।
• कुशल उत्पादन: यह बड़े पैमाने पर उत्पादन में प्रभावी है, जैसे किसी कारखाने में कंप्यूटर चिप्स का उत्पादन।
• लागत-प्रभावी: प्रारंभिक सेटअप के बाद, अधिक आइटम बनाना अपेक्षाकृत किफायती है।
• बहुमुखी: इसका उपयोग धातु एवं प्लास्टिक सहित विभिन्न सामग्रियों के साथ किया जा सकता है।
• सटीक संरेखण: यह सुनिश्चित करता है कि सभी हिस्से एक साथ सही ढंग से व्यवस्थित हों।
• तीव्र प्रसंस्करण: यह मशीन के काम करने की गति को बढ़ाता है, जिससे उत्पादन की गति बढ़ती है।

फोटोलिथोग्राफी के अनुप्रयोग

• सेमीकंडक्टर विनिर्माण: कंप्यूटर चिप्स पर घटक बनाने के लिए फोटोलिथोग्राफी आवश्यक है।
• इलेक्ट्रॉनिक्स: यह सेंसर, मोबाइल-LED टीवी डिस्प्ले एवं अन्य इलेक्ट्रॉनिक घटक बनाता है।
• सर्किट बोर्ड: यह सर्किट बोर्डों में विद्युत मार्गों को परिभाषित करने में मदद करता है।
• प्रकाशिकी: इसका उपयोग लेंस एवं ऑप्टिकल उपकरणों के उत्पादन के लिए किया जाता है।
• चिकित्सा उपकरण: निदान और उपचार में चिकित्सा उपकरणों का उत्पादन।
• नैनोटेक्नोलॉजी: इसका उपयोग नैनोटेक्नोलॉजी में भी किया जा सकता है।

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