Nirxa bêhempa ya mîkropowda karbîda silîkonê ya kesk di pîşesaziya nîvconductor de
Pîşesaziya nîvconductor her tim bi teknolojiya bilind re hevwate bûye, û mirov pir caran li ser mijarên asta bilind ên wekî makîneyên fotolîtografiyê û sêwirana çîpê nîqaş dikin. Lêbelê, di vê pîşesaziyê de, hin materyalên ku bi xuyayî ne girîng in roleke girîng dilîzin.Mîkropowda silîkon karbîda keskyek ji wan materyalan e. Îro, em ê li ser vê materyalê taybet nîqaş bikin, ku bi bêdengî rêya xwe di çêkirina nîvconductoran de digire.
Bila ez bi serpêhatiyeke balkêş dest pê bikim. Par, ez beşdarî pêşangeheke bazirganiya pîşesaziya nîvconductoran bûm. Li standeke nisbeten sade, çend endezyar bi coş li ser perçeyek alavên hûrkirinê nîqaş dikirin. Dema min bi baldarî guhdarî dikir, min dikarîbû bibihîzim ku ew bi berdewamî behsa "mîkrotoza karbîda silîkonê ya kesk" dikin. Wê demê ez şaş mam; ew mîna abrazîveke pîşesaziyê ya kevneşopî xuya dikir, ji ber vê yekê ew çawa dikare bi nîvconductorên rastîn ve were girêdan? Paşê, min fêm kir ku di vê pîşesaziyê de, materyal çiqas bingehîn be, ewqas krîtîktir e.
Mîkrotoza karbîda silîkonê ya kesk bi rastî çi ye? Bi kurtasî, ew materyalek pir hişk e ku ji hêla mirovan ve hatî çêkirin, di firinek elektrîkê ya germahiya bilind de ji madeyên xav ên wekî qûma kuartz û koka petrolê tê helandin. Navê xwe ji paqijiya xwe ya bilind û rengê xwe yê kesk ê cihêreng digire. Van perçeyên piçûk kêm nebînin; hişkiya wan piştî elmasê duyemîn e, lê dîsa jî ew xwedî aramiya germî û bêserûberiya kîmyewî ya bilind in.
Di çêkirina nîvconductoran de, rûtbûna waferê rasterast hilberîna çîpê diyar dike. Ev me tîne ser jêhatîya sereke yakarbîda silîkonê ya keskmîkropowder: cilandina mekanîkî ya kîmyewî (CMP). Lao Zhang, endezyarek pêvajoyê li kargehek waferê, mînakek zelal bikar tîne: "Ew mîna 'dermankirina rû' li ser waferê ye - bêyî ku xêzikan bihêle, girêk û newekhevî were nerm kirin. Mîkropowdera karbîda silîkonê ya kesk mîna perçeyên mîkrokristalîn ên di lênêrîna çerm a asta jorîn de ye - nerm lê bi bandor." Bi rastî, di çêkirina çîpan de, tewra çend dehî mîkronek newekhevî jî dikare bibe sedema kurteçûn an vebûna devreyê.
Rêvebirina germî di pîşesaziya nîvconductoran de pirsgirêkek berdewam e. Her ku entegrasyona çîpan zêde dibe, belavbûna germê her ku diçe berbiçavtir dibe.Mîkropowda silîkon karbîda keskdi vî warî de xwedî jêhatîbûnek bêhempa ye: zêdekirina wê li materyalên ku germî guhêrbar in, belavbûna germê bi girîngî baştir dike. Endezyarek germê li şîrketek çîpên navdar ji min re got, "Em niha di pasta germî ya asta bilind de mîkrotozek karbîda silîkonê ya kesk a taybetî bikar tînin, ku bandora belavbûna germê ji %20 zêdetir baştir dike. Ev di teknolojiyên pêvajoya 5nm û 3nm de jiyanparêz e."
Mîkrotoza silîkon karbîda kesk di çêkirina alavên nîvconductor de hîn bêtir girîng e. Gelek pêkhateyên sereke di makîneyên lîtografiyê û makîneyên gravurkirinê de, ku dikarin bi deh mîlyonan yuan lêçûn, hewceyê rastbûna makînekirinê ya pir zêde ne. Mînakî, pergalên optîkî yên makîneyên lîtografiyê hewceyê rûtbûna neynikê ya pir zêde ne, ku karanîna mîkrotoza silîkon karbîda kesk ji bo ... pêwîst dike.hûrkirina rastînKesekî xwedî 20 sal ezmûn got, "Bikaranîna vê materyalê pir dijwar e. Mezinahiya perçeyan, konsantrasyon û nirxa pH-ê hemî hewce ne ku bi baldarî werin kontrol kirin; tewra pir piçûk jî dikare bandorê li encama dawîn bike."
Hêjayî gotinê ye ku bi zêdebûna materyalên nîvconductor ên nifşa sêyemîn re, mîkrotoza silicon karbîdê ya kesk serîlêdanek nû dîtiye. Amûrên nîvconductor ên li ser bingeha silicon karbîdê bi xwe ji bo hûrkirin û cilandina di dema pêvajoyê de hewceyê mîkrotoza silicon karbîdê ya kesk in. Ew çerxek balkêş e - karanîna silicon karbîdê ji bo pêvajoya silicon karbîdê. Rêvebirê teknîkî yê pargîdaniyek materyalên nû yên nîvconductor keniya û got, "Ew mîna karanîna elmasek ji bo birîna elmasek e; tenê materyalên wekhev dikarin bi rastî hevûdu fam bikin."
Mîkrotoza silîkon karbîda kesk di kontrola kalîteyê de jî roleke bêhempa dilîze. Kargehên nîvconductor hewceyê lênêrîna birêkûpêk a alavan in, nemaze paqijkirina xetên veguhastinê û odeyên reaksiyonê. Ji ber ku mîkrotoza silîkon karbîda kesk ji hêla kîmyewî ve bêbandor e û gemarên nû nayne nav xwe, ew ji bo pêvajoyên paqijkirinê materyalê bijarte ye. Endezyarekî lênêrînê eşkere kir, "Li gorî abrazîvên din,mîkropowda silîkon karbîda keskiyonên metal li ser dîwarên hundir ên alavan nahêle, ku ev yek ji bo parastina jîngehek paqij di hilberîna çîpan de pir girîng e."
Bê guman, her materyalek xwedî cih ji bo başkirinê ye. Pirsgirêkên heyî yên ku mîkropowda silicon carbide ya kesk pê re rû bi rû ye, bi giranî di kontrola lêçûn û domdariya kalîteyê de ne. Pêvajoya hilberîna tevlihev û xerckirina enerjiyê ya zêde dibin sedema bihayê wê yê bilind. Wekî din, domdariya di navbera koman de ji bo bikarhêneran fikarek sereke ye. Lêbelê, çend pargîdaniyên pêşeng ên navxweyî jixwe van pirsgirêkan çareser dikin, hêdî hêdî bi baştirkirina pêvajoyên hilberînê û pergalên rêveberiya kalîteyê valahiya bi hilberên hawirdekirî re teng dikin.
Li pêşerojê dinêrin, her ku teknolojiya nîvconductor ber bi pêvajoyên piçûktir û astên bilindtir ên entegrasyonê ve diçe, daxwaza mîkrotoza silicon karbîdê ya kesk dê berdewam bike ku mezin bibe. Ev bi taybetî di warên nû derketî de wekî çîpên zekaya sûnî, çîpên ragihandinê yên 5G, û çîpên ajotina xweser de rast e, ku daxwazên hîn bilindtir li ser rastbûna pêvajoyê û performansa belavkirina germê dikin. Ev rêzek berfirehtir ji sepanên ji bo mîkrotoza silicon karbîdê ya kesk vedike.
Ez kesekî pispor ê pîşesaziyê tînim bîra xwe ku digot, "Pîşesaziya nîvconductor mîna çiyayekî qeşayê ye. Tiştê ku mirov tenê sêwirana çîp û hilberîna mezin a li jor rûyê dibînin, lê materyal, pêvajo û alavên li binê rûyê erdê bingeha ku tevahiya pîşesaziyê piştgirî dike ne." Mîkropowda silicon carbide ya kesk pêkhateyek neçar a van materyalên bingehîn e. Dibe ku ew bi qasî makîneyek lîtografiyê balkêş nebe, lê ev materyalên "nexuya" ne ku pêşkeftina tevahiya pîşesaziya nîvconductor piştgirî dikin.
Cara din ku hûn smartphonek bikar bînin an otomobîlek jîr biajon, dibe ku bifikirin ku li pişt van hilberên teknolojiya bilind beşdariya materyalên "bêhempa" yên wekî mîkropowda silîkon karbîda kesk heye. Axir, pêşveçûna her pîşesaziyê ji van "lehengên li pişt perdê" yên bêdeng û dilsoz nayê veqetandin.