کچھ لوگ جو اس عمل کو نہیں سمجھتے وہ یہ سوچ سکتے ہیں کہ چپ کی تیاری مکمل طور پر لیتھوگرافی مشینوں پر انحصار کرتی ہے۔ وہ غلطی سے یہ مان سکتے ہیں کہ ایک فیکٹری کو صرف ایک مرکزی لتھوگرافی مشین کی ضرورت ہوتی ہے جہاں ویفرز رکھے جاتے ہیں، اور مشین چپس کو "ایچ" کرنے کے لیے روشنی کا استعمال کرتی ہے، اس طرح پروسیسنگ کا اہم مرحلہ مکمل ہوتا ہے۔ مثال کے طور پر، کچھ لوگ یہ کہہ سکتے ہیں کہ 100 لیتھوگرافی مشینیں خریدنے سے 100 چپ پروڈکشن لائنیں بن سکتی ہیں، اس طریقہ سے اس عمل کو سادہ طور پر سمجھنا۔

درحقیقت، یہ کہنا زیادہ درست ہے کہ ایک چپ پر موجود ٹرانجسٹرز "نقش" ہیں۔ پلازما فزکس کے اثرات یا کیمیائی محلول میں ڈوبنے جیسے طریقوں کا استعمال کرتے ہوئے، ویفر پر نالی اور خندقیں بنتی ہیں، جو آخر کار ٹرانزسٹروں کی شکل اختیار کرتی ہیں۔ تاہم، کن حصوں کو کھودنے کی ضرورت ہے اور کن سے نہیں لیتھوگرافی کے ذریعہ رہنمائی کی جاتی ہے۔ یہ کہا جا سکتا ہے کہ کسی بھی اینچنگ سے پہلے، لتھوگرافی کا استعمال اس بات کا تعین کرنے کے لیے کیا جاتا ہے کہ ایچنگ کہاں ہونی چاہیے، ایک "ماسک" (ایک فوٹو ماسک) کا استعمال کرتے ہوئے۔ مزید برآں، نالیوں اور خندقوں کی کھدائی کا طریقہ انتہائی پیچیدہ ہے، جس میں اکثر بار بار اینچنگ اور مختلف مواد کو ویفر پر جمع کرنے کی ضرورت ہوتی ہے۔ ہر قدم کے بعد صفائی ضروری ہے۔

ایف اے بی ویفر پروسیسنگ میں شامل اصل اقدامات انتہائی پیچیدہ ہوتے ہیں، بعض اوقات کل ہزاروں اقدامات ہوتے ہیں۔ لتھوگرافی کو بار بار انجام دینے کی ضرورت ہوتی ہے، اکثر ایک سے زیادہ لتھوگرافی مشینوں کی ضرورت ہوتی ہے۔ ایک پیچیدہ جدید چپ تیار کرنے کے عمل کے لیے، لتھوگرافی کے لیے استعمال ہونے والے فوٹو ماسک کا ایک سیٹ درجنوں ماسک پر مشتمل ہو سکتا ہے۔ اہم مراحل کے لیے درستگی والی لیتھوگرافی مشینوں کی ضرورت ہوتی ہے، جبکہ کم درستگی والی مشینیں کم مانگ والے کاموں کے لیے استعمال کی جا سکتی ہیں۔ ویفر پر ٹرانزسٹروں کی تہہ کو مکمل کرنے کے بعد، کنکشن کے لیے دھاتی انٹرکنیکٹ پرت اوپر بن جاتی ہے۔ اس پرت کے لیے درستگی کے تقاضے نسبتاً کم ہیں کیونکہ، عمارت کی تعمیر کی طرح، آپس میں جڑی ہوئی چیزوں کو ہر تہہ کے درمیان وسیع وقفہ کے ساتھ متعدد تہوں میں تقسیم کیا جا سکتا ہے۔

ویفر پروسیسنگ کے آغاز سے لے کر صارفین کو فرد کی ڈیلیوری تک، اس میں شامل متعدد اقدامات کی وجہ سے کئی مہینے لگ سکتے ہیں۔ پروڈکشن لائن پر مشینیں نہ صرف ایک قسم کی چپ تیار کرتی ہیں بلکہ دیگر ویفرز کو بھی پروسیس کرتی ہیں۔ FAB پروڈکشن فلو مینجمنٹ میں مخصوص مشینوں پر مختلف چپس کے مختلف ویفرز کو شیڈول اور ڈیلیور کرنے کا انتظام کرنا FAB پروڈکشن فلو مینجمنٹ میں ایک اہم مسئلہ ہے۔ یہاں تک کہ اگر ایک چپ کے لیے پروسیسنگ کے بہاؤ کو اولین ترجیح دی جائے، متعدد مراحل کے ساتھ عمل کے لیے، پھر بھی ایک ویفر کی پروسیسنگ کو مکمل کرنے میں ایک سے دو ماہ لگتے ہیں۔

جب کوئی صارف FAB سے چپ بنانے کی درخواست کرتا ہے، تو یہ فوری طور پر دستیاب نہیں ہوتا ہے۔ اگر اضافی آرڈرز بھی دے دیے جائیں تب بھی کئی مہینے لگ جائیں گے۔ اس کے باوجود، چند مہینوں میں لاکھوں چپس تیار کرنے کے قابل ہونا انفرادی چپ کی لاگت کو کم رکھنے کے لیے درکار بڑے پیمانے پر پیداواری صلاحیت کو ظاہر کرتا ہے۔ لہذا، FAB کی پیداواری صلاحیت چپ انڈسٹری کے اطلاق کے لیے کلیدی حیثیت رکھتی ہے، اور اسے ماہانہ کم از کم 10,000 ویفرز کو سنبھالنے کے قابل ہونا چاہیے۔

مزید یہ کہ ایک لتھوگرافی ایکشن کے ساتھ ویفر کی پروسیسنگ کو مکمل کرنا ممکن نہیں ہے۔ عام طور پر، متعدد نمائشوں کی ضرورت ہوتی ہے، بعض اوقات دوہرے ہندسوں تک پہنچ جاتے ہیں۔ اس لیے، یہاں تک کہ اگر صرف ایک چپ پروڈکٹ پر کارروائی ہو رہی ہو اور ایک مہینے میں صرف 10,000،30 ویفرز تیار کیے جائیں، ایک لیتھوگرافی مشین کو دسیوں ہزار بار لیتھوگرافی کرنے کی ضرورت پڑ سکتی ہے۔ FAB فیکٹریاں مسلسل کام کرتی ہیں، یہاں تک کہ اختتام ہفتہ پر بھی، اور پیداوار کے لیے نظام الاوقات کا اہتمام کرنا ضروری ہے۔ 3,000 دنوں کے ایک مہینے میں، ہر لتھوگرافی مشین کو 100 بار لتھوگرافی کرنے کی ضرورت پڑسکتی ہے، جس کی اوسط شرح XNUMX لیتھوگرافی ایکشن فی گھنٹہ ایک عام رفتار ہے۔

لہذا، صنعتی پیداوار کے نقطہ نظر سے، ایک لیتھوگرافی مشین ایک منٹ سے بھی کم وقت میں ایک ویفر پر کئی سو ڈیز کی لتھوگرافی مکمل کر سکتی ہے۔ ہر ڈائی کی لتھوگرافی کے لیے مختص وقت کی مقدار 0.1 سیکنڈ کی ترتیب میں ہے۔ اگر کام کے بوجھ کو سنبھالا نہیں جا سکتا ہے، تو ایک سے زیادہ لتھوگرافی مشینوں کو بیک وقت استعمال کرنے کی ضرورت ہے۔

آپ لیتھوگرافی مشین کی یہ ویڈیو دیکھ سکتے ہیں۔

جدید لتھوگرافی مشینیں اتنی تیز رفتاری سے کام کرتی ہیں۔ اسٹیج پر ایک ویفر رکھا جاتا ہے، جو مقناطیسی لیویٹیشن سسٹم کے کنٹرول میں مسلسل حرکت کر رہا ہوتا ہے، جس سے مسلسل حرکت کا وہم ہوتا ہے۔ حقیقت میں، یہ "مرحلہ اور اسکین" آپریشنز انجام دے رہا ہے، جہاں اسٹیج ایک خودکار پروگرام کے مطابق حرکت کرتا ہے۔ جب یہ رک جاتا ہے، تو یہ بالکل سیدھ میں ہوتا ہے، اور 0.1 سیکنڈ کے اندر، روشنی کو فوٹو ماسک پر پیٹرن کا استعمال کرتے ہوئے ڈائی کے مخصوص علاقے (یا شاٹ) پر پیش کیا جاتا ہے۔ یہ تیز رفتار نمائش کا عمل لتھوگرافی کے عمل کو مکمل کرتے ہوئے، سب سے اوپر لگائی گئی خصوصی فوٹو ریزسٹ کے ساتھ فوٹو کیمیکل رد عمل کو متحرک کرتا ہے۔ نمائش تیزی سے مکمل ہو جاتی ہے، اور مرحلہ تیزی سے اگلی پوزیشن پر جاتا ہے، ایسا لگتا ہے جیسے یہ کبھی نہیں رکا ہو۔ مرحلہ وار اسکین کے عمل کے دوران سرعت اہم ہے، جو اسٹیج موشن کنٹرول اور پوزیشننگ میں اعلیٰ درستگی کا مطالبہ کرتی ہے، جس سے یہ لیتھوگرافی مشین کی تیاری میں بنیادی چیلنجوں میں سے ایک ہے۔

ASML کی لتھوگرافی مشینوں کو اکثر TWINSCAN ماڈل کہا جاتا ہے، اور آپریشن کی ویڈیوز سے یہ ظاہر ہوتا ہے کہ دو مراحل نیچے چل رہے ہیں۔ تاہم، یہ ایک ساتھ لیتھوگرافی کو انجام دینے والے دو مراحل نہیں ہیں، بلکہ ایک مرحلہ مرحلہ اور اسکین لیتھوگرافی کو انجام دے رہا ہے جبکہ دوسرا مرحلہ "پری الائنمنٹ" انجام دے رہا ہے۔ پری سیدھ میں سیکڑوں یا ہزاروں مرنے والوں کے علاقوں کو پیمائش کے آلے سے اسکین کرنا شامل ہے تاکہ ان کی ترتیب کا تعین کیا جا سکے اور عین مطابق سیدھ میں لانے کے لیے ہر قدم میں کتنے نینو میٹر ہونے چاہئیں۔ ان اعداد و شمار کو ریکارڈ کیا جاتا ہے، اور ایک بار لیتھوگرافی کا عمل ایک مرحلے پر ختم ہونے کے بعد، پہلے سے منسلک مرحلے کو منتقل کر دیا جاتا ہے اور پیمائش شدہ ڈیٹا کے مطابق لیتھوگرافی کے لیے خودکار پروگرام شروع کیا جاتا ہے۔

جاری ہے...