.
Katika uwanja wa utengenezaji wa semiconductor, ambayo hufuata usahihi wa mwisho, mgawo wa upanuzi wa joto ni mojawapo ya vigezo vya msingi vinavyoathiri ubora wa bidhaa na utulivu wa uzalishaji. Katika mchakato mzima kutoka kwa upigaji picha, kuunganisha hadi kwenye ufungaji, tofauti katika coefficients ya upanuzi wa mafuta ya nyenzo inaweza kuingilia kati usahihi wa utengenezaji kwa njia mbalimbali. Hata hivyo, msingi wa granite, pamoja na mgawo wake wa upanuzi wa kiwango cha chini cha mafuta, umekuwa ufunguo wa kutatua tatizo hili. .
Mchakato wa Lithography: Ubadilishaji wa joto husababisha kupotoka kwa muundo
Photolithography ni hatua ya msingi katika utengenezaji wa semiconductor. Kupitia mashine ya kupiga picha, mifumo ya mzunguko kwenye mask huhamishiwa kwenye uso wa kaki iliyofunikwa na photoresist. Wakati wa mchakato huu, usimamizi wa joto ndani ya mashine ya kupiga picha na utulivu wa meza ya kazi ni muhimu sana. Chukua nyenzo za jadi za chuma kama mfano. Mgawo wao wa upanuzi wa joto ni takriban 12×10⁻⁶/℃. Wakati wa kufanya kazi kwa mashine ya kupiga picha, joto linalotokana na chanzo cha mwanga cha laser, lenzi za macho na vijenzi vya mitambo vitasababisha joto la kifaa kupanda kwa 5-10 ℃. Ikiwa meza ya kufanya kazi ya mashine ya lithography hutumia msingi wa chuma, msingi wa urefu wa mita 1 unaweza kusababisha deformation ya upanuzi wa 60-120 μm, ambayo itasababisha mabadiliko katika nafasi ya jamaa kati ya mask na kaki. .
Katika michakato ya juu ya utengenezaji (kama vile 3nm na 2nm), nafasi ya transistor ni nanomita chache tu. Uharibifu mdogo kama huo wa joto unatosha kusababisha muundo wa fotolithografia kupotoshwa, na kusababisha miunganisho isiyo ya kawaida ya transistor, saketi fupi au saketi wazi, na masuala mengine, na kusababisha moja kwa moja kushindwa kwa utendakazi wa chip. Mgawo wa upanuzi wa joto wa msingi wa granite ni wa chini kama 0.01μm/°C (yaani, (1-2) ×10⁻⁶/℃), na urekebishaji chini ya mabadiliko sawa ya joto ni 1/10-1/5 tu ya ile ya chuma. Inaweza kutoa jukwaa thabiti la kubeba mzigo kwa mashine ya upigaji picha, kuhakikisha uhamishaji sahihi wa muundo wa upigaji picha na kuboresha kwa kiasi kikubwa mavuno ya utengenezaji wa chip. .
Etching na utuaji: Huathiri usahihi wa dimensional wa muundo
Etching na uwekaji ni michakato muhimu ya kujenga miundo ya saketi yenye mwelekeo-tatu kwenye uso wa kaki. Wakati wa mchakato wa etching, gesi tendaji hupitia mmenyuko wa kemikali na nyenzo za uso wa kaki. Wakati huo huo, vipengele kama vile usambazaji wa umeme wa RF na udhibiti wa mtiririko wa gesi ndani ya kifaa hutoa joto, na kusababisha halijoto ya kaki na vipengele vya kifaa kupanda. Ikiwa mgawo wa upanuzi wa joto wa carrier wa kaki au msingi wa kifaa haulingani na kaki (mgawo wa upanuzi wa joto wa nyenzo ya silicon ni takriban 2.6×10⁻⁶/℃), mkazo wa joto utatolewa wakati halijoto inabadilika, ambayo inaweza kusababisha nyufa ndogo au kugongana kwenye uso wa kaki. .
Aina hii ya deformation itaathiri kina cha etching na wima ya ukuta wa upande, na kusababisha vipimo vya grooves etched, kupitia mashimo na miundo mingine kupotoka kutoka mahitaji ya kubuni. Vile vile, katika mchakato wa uwekaji wa filamu nyembamba, tofauti ya upanuzi wa mafuta inaweza kusababisha mkazo wa ndani katika filamu nyembamba iliyowekwa, na kusababisha matatizo kama vile kupasuka na kumenya filamu, ambayo huathiri utendaji wa umeme na kutegemewa kwa muda mrefu kwa chip. Matumizi ya besi za graniti zilizo na mgawo wa upanuzi wa mafuta sawa na nyenzo za silicon zinaweza kupunguza kwa ufanisi mkazo wa joto na kuhakikisha uthabiti na usahihi wa michakato ya kuweka na kuweka. .
Hatua ya Ufungaji: Kutolingana kwa mafuta husababisha masuala ya kutegemewa
Katika hatua ya ufungaji ya semiconductor, utangamano wa mgawo wa upanuzi wa mafuta kati ya chip na nyenzo za ufungaji (kama vile resin epoxy, keramik, nk) ni muhimu sana. Mgawo wa upanuzi wa mafuta wa silicon, nyenzo kuu ya chip, ni ya chini, wakati ile ya vifaa vingi vya ufungaji ni ya juu kiasi. Wakati hali ya joto ya chip inabadilika wakati wa matumizi, mkazo wa joto utatokea kati ya chip na nyenzo za ufungaji kwa sababu ya kutolingana kwa mgawo wa upanuzi wa joto. .
Mkazo huu wa joto, chini ya athari za mzunguko wa joto unaorudiwa (kama vile kupokanzwa na kupoeza wakati wa operesheni ya chip), unaweza kusababisha kupasuka kwa viungo vya solder kati ya chip na substrate ya ufungaji, au kusababisha waya za kuunganisha kwenye uso wa chip kuanguka, hatimaye kusababisha kushindwa kwa muunganisho wa umeme wa chip. Kwa kuchagua nyenzo za upakiaji za substrate yenye mgawo wa upanuzi wa mafuta karibu na ule wa nyenzo za silicon na kutumia majukwaa ya majaribio ya granite yenye uthabiti bora wa mafuta kwa ugunduzi wa usahihi wakati wa mchakato wa ufungaji, tatizo la kutolingana kwa mafuta linaweza kupunguzwa kwa ufanisi, uaminifu wa ufungaji unaweza kuboreshwa, na maisha ya huduma ya chip yanaweza kurefushwa. .
Udhibiti wa mazingira ya uzalishaji: Uimara ulioratibiwa wa vifaa na majengo ya kiwanda
Mbali na kuathiri moja kwa moja mchakato wa utengenezaji, mgawo wa upanuzi wa joto pia unahusiana na udhibiti wa jumla wa mazingira wa viwanda vya semiconductor. Katika warsha kubwa za uzalishaji wa semiconductor, mambo kama vile kuanza na kusimamishwa kwa mifumo ya hali ya hewa na utaftaji wa joto wa nguzo za vifaa vinaweza kusababisha kushuka kwa joto kwa mazingira. Ikiwa mgawo wa upanuzi wa joto wa sakafu ya kiwanda, besi za vifaa na miundombinu mingine ni kubwa mno, mabadiliko ya joto ya muda mrefu yatasababisha sakafu kupasuka na msingi wa kifaa kuhama, na hivyo kuathiri usahihi wa vifaa vya usahihi kama vile mashine za kupiga picha na mashine za kuunganisha. .
Kwa kutumia besi za granite kama vifaa vinavyounga mkono na kuzichanganya na vifaa vya ujenzi wa kiwanda na mgawo wa chini wa upanuzi wa mafuta, mazingira thabiti ya uzalishaji yanaweza kuundwa, kupunguza mzunguko wa urekebishaji wa vifaa na gharama za matengenezo zinazosababishwa na deformation ya mazingira ya joto, na kuhakikisha uendeshaji thabiti wa muda mrefu wa mstari wa uzalishaji wa semiconductor. .
Mgawo wa upanuzi wa mafuta hupitia mzunguko mzima wa maisha wa utengenezaji wa semiconductor, kutoka kwa uteuzi wa nyenzo, udhibiti wa mchakato hadi ufungaji na majaribio. Athari ya upanuzi wa joto inahitaji kuzingatiwa kwa uangalifu katika kila kiungo. Besi za granite, pamoja na mgawo wao wa chini zaidi wa upanuzi wa joto na sifa nyingine bora, hutoa msingi thabiti wa utengenezaji wa semiconductor na kuwa dhamana muhimu ya kukuza maendeleo ya michakato ya utengenezaji wa chip kuelekea usahihi wa juu.
Muda wa kutuma: Mei-20-2025