.
Yakuniy aniqlikka intiladigan yarimo'tkazgichlarni ishlab chiqarish sohasida issiqlik kengayish koeffitsienti mahsulot sifati va ishlab chiqarish barqarorligiga ta'sir qiluvchi asosiy parametrlardan biridir. Fotolitografiyadan tortib to qadoqlashgacha bo'lgan butun jarayon davomida materiallarning termal kengayish koeffitsientlaridagi farqlar ishlab chiqarish aniqligiga turli yo'llar bilan xalaqit berishi mumkin. Biroq, granit bazasi, ultra past termal kengayish koeffitsienti bilan bu muammoni hal qilishning kalitiga aylandi. .
Litografiya jarayoni: Termal deformatsiya naqshning og'ishiga olib keladi
Fotolitografiya yarimo'tkazgichlarni ishlab chiqarishning asosiy bosqichidir. Fotolitografiya mashinasi orqali niqobdagi sxemalar fotorezist bilan qoplangan gofret yuzasiga o'tkaziladi. Ushbu jarayon davomida fotolitografiya mashinasi ichidagi issiqlik boshqaruvi va ish stolining barqarorligi muhim ahamiyatga ega. Misol sifatida an'anaviy metall materiallarni oling. Ularning termal kengayish koeffitsienti taxminan 12 × 10⁻⁶/℃ ni tashkil qiladi. Fotolitografiya mashinasining ishlashi davomida lazer yorug'lik manbai, optik linzalar va mexanik komponentlar tomonidan ishlab chiqarilgan issiqlik uskunaning harorati 5-10 ℃ ga ko'tarilishiga olib keladi. Agar litografiya mashinasining ish stolida metall taglik ishlatilsa, 1 metr uzunlikdagi taglik 60-120 mkm kengayish deformatsiyasiga olib kelishi mumkin, bu niqob va gofret o'rtasidagi nisbiy pozitsiyaning o'zgarishiga olib keladi. .
Ilg'or ishlab chiqarish jarayonlarida (masalan, 3nm va 2nm) tranzistorlar oralig'i bir necha nanometrni tashkil qiladi. Bunday kichik termal deformatsiya fotolitografiya naqshini noto'g'ri joylashtirish uchun etarli bo'lib, g'ayritabiiy tranzistor ulanishlari, qisqa tutashuvlar yoki ochiq kontaktlarning zanglashiga olib kelishi va boshqa muammolarga olib keladi, bu esa bevosita chip funktsiyalarining ishdan chiqishiga olib keladi. Granit asosining termal kengayish koeffitsienti 0,01 mkm / ° C (ya'ni, (1-2) ×10⁻⁶/℃) ga teng va bir xil harorat o'zgarishi ostidagi deformatsiya metallning atigi 1/10-1/5 qismini tashkil qiladi. Bu fotolitografiya mashinasi uchun barqaror yuk ko'taruvchi platformani ta'minlashi mumkin, bu fotolitografiya naqshining aniq uzatilishini ta'minlaydi va chip ishlab chiqarish rentabelligini sezilarli darajada yaxshilaydi. .
Etching va cho'kma: strukturaning o'lchov aniqligiga ta'sir qiladi
Gofret yuzasida uch o'lchovli sxema tuzilmalarini qurishning asosiy jarayonlari bo'yoq va yotqizishdir. Aşınma jarayonida reaktiv gaz gofretning sirt materiali bilan kimyoviy reaksiyaga kirishadi. Shu bilan birga, RF quvvat manbai va uskuna ichidagi gaz oqimini boshqarish kabi komponentlar issiqlik hosil qiladi, bu esa gofret va jihoz komponentlarining harorati ko'tarilishiga olib keladi. Agar gofret tashuvchisi yoki uskuna bazasining termal kengayish koeffitsienti gofretnikiga to'g'ri kelmasa (kremniy materialining issiqlik kengayish koeffitsienti taxminan 2,6 × 10⁻⁶/℃), harorat o'zgarganda termal stress hosil bo'ladi, bu gofret yuzasida mayda yoriqlar yoki egriliklarni keltirib chiqarishi mumkin. .
Ushbu turdagi deformatsiya yon devorning chuqurligi va vertikalligiga ta'sir qiladi, bu teshiklar va boshqa tuzilmalar orqali o'yilgan oluklarning o'lchamlarini dizayn talablaridan chetga chiqishiga olib keladi. Xuddi shunday, yupqa plyonkani cho'ktirish jarayonida termal kengayishdagi farq yotqizilgan nozik plyonkada ichki stressni keltirib chiqarishi mumkin, bu plyonkaning yorilishi va tozalanishi kabi muammolarga olib keladi, bu esa chipning elektr ishlashi va uzoq muddatli ishonchliligiga ta'sir qiladi. Kremniyli materiallarga o'xshash termal kengayish koeffitsientiga ega granit asoslaridan foydalanish termal stressni samarali ravishda kamaytirishi va o'rnatish va cho'kma jarayonlarining barqarorligi va aniqligini ta'minlashi mumkin. .
Qadoqlash bosqichi: Issiqlik mos kelmasligi ishonchlilik muammolarini keltirib chiqaradi
Yarimo'tkazgichli qadoqlash bosqichida chip va qadoqlash materiallari (masalan, epoksi qatroni, keramika va boshqalar) o'rtasidagi termal kengayish koeffitsientlarining muvofiqligi muhim ahamiyatga ega. Chiplarning asosiy materiali bo'lgan kremniyning termal kengayish koeffitsienti nisbatan past, aksariyat qadoqlash materiallari nisbatan yuqori. Foydalanish vaqtida chipning harorati o'zgarganda, termal kengayish koeffitsientlarining mos kelmasligi sababli chip va qadoqlash materiallari o'rtasida termal stress paydo bo'ladi. .
Bu termal stress, takroriy harorat davrlari (masalan, chipning ishlashi paytida isitish va sovutish) ta'siri ostida chip va qadoqlash substrati o'rtasidagi lehim bo'g'inlarining charchoq yorilishiga olib kelishi mumkin yoki chip yuzasidagi bog'lovchi simlarning yiqilib ketishiga olib kelishi mumkin, natijada chipning elektr aloqasi ishlamay qoladi. Kremniy materiallarinikiga yaqin termal kengayish koeffitsientiga ega qadoqlash substrat materiallarini tanlash va qadoqlash jarayonida aniqlikni aniqlash uchun mukammal termal barqarorlikka ega granit sinov platformalaridan foydalanish orqali termal mos kelmaslik muammosini samarali ravishda kamaytirish, qadoqlash ishonchliligini oshirish va chipning xizmat qilish muddatini uzaytirish mumkin. .
Ishlab chiqarish muhitini nazorat qilish: Uskunalar va zavod binolarining muvofiqlashtirilgan barqarorligi
Ishlab chiqarish jarayoniga bevosita ta'sir qilishdan tashqari, termal kengayish koeffitsienti ham yarimo'tkazgich zavodlarining umumiy ekologik nazorati bilan bog'liq. Katta yarimo'tkazgich ishlab chiqarish ustaxonalarida konditsioner tizimlarini ishga tushirish va to'xtatish va uskunalar klasterlarining issiqlik tarqalishi kabi omillar atrof-muhit haroratining o'zgarishiga olib kelishi mumkin. Agar zavod zaminining, asbob-uskunalar bazalarining va boshqa infratuzilmaning termal kengayish koeffitsienti juda yuqori bo'lsa, uzoq muddatli harorat o'zgarishi zaminning yorilishi va asbob-uskunalar poydevorining siljishiga olib keladi va shu bilan fotolitografiya mashinalari va o'yma mashinalari kabi nozik uskunalarning aniqligiga ta'sir qiladi. .
Granit asoslarini uskunani qo'llab-quvvatlash sifatida ishlatish va ularni past issiqlik kengayish koeffitsientlariga ega bo'lgan zavod qurilish materiallari bilan birlashtirish orqali barqaror ishlab chiqarish muhitini yaratish, atrof-muhitning termal deformatsiyasidan kelib chiqadigan uskunani kalibrlash va texnik xizmat ko'rsatish xarajatlarini kamaytirish va yarimo'tkazgich ishlab chiqarish liniyasining uzoq muddatli barqaror ishlashini ta'minlash mumkin. .
Issiqlik kengayish koeffitsienti yarimo'tkazgichlarni ishlab chiqarishning butun hayotiy tsikli bo'ylab, material tanlashdan, jarayonni nazorat qilishdan qadoqlash va sinovdan o'tadi. Har bir havolada termal kengayishning ta'sirini qat'iy hisobga olish kerak. Granit asoslari o'zlarining ultra past issiqlik kengayish koeffitsienti va boshqa ajoyib xususiyatlari bilan yarimo'tkazgichlarni ishlab chiqarish uchun barqaror jismoniy asosni ta'minlaydi va chip ishlab chiqarish jarayonlarini yuqori aniqlikka erishish uchun rivojlantirish uchun muhim kafolatga aylanadi.
Xabar vaqti: 20-may-2025-yil