|
Ing bidang manufaktur semikonduktor, sing ngupayakake presisi utama, koefisien ekspansi termal minangka salah sawijining parameter inti sing mengaruhi kualitas produk lan stabilitas produksi. Saindhenging proses kabeh saka photolithography, etching kanggo packaging, beda ing koefisien expansion termal saka bahan bisa ngganggu akurasi manufaktur ing macem-macem cara. Nanging, basa granit, kanthi koefisien ekspansi termal Ultra-kurang, wis dadi kunci kanggo ngrampungake masalah iki. |
Proses Lithography: Deformasi termal nyebabake pola simpangan
Photolithography minangka langkah inti ing manufaktur semikonduktor. Liwat mesin fotolitografi, pola sirkuit ing topeng ditransfer menyang permukaan wafer sing dilapisi fotoresist. Sajrone proses iki, manajemen termal ing mesin fotolitografi lan stabilitas meja kerja penting banget. Njupuk bahan logam tradisional minangka conto. Koefisien ekspansi termal kira-kira 12 × 10⁻⁶ / ℃. Sajrone operasi mesin fotolitografi, panas sing diasilake dening sumber cahya laser, lensa optik lan komponen mekanik bakal nyebabake suhu peralatan mundhak 5-10 ℃. Yen meja kerja mesin litografi nggunakake basa logam, basa sing dawane 1 meter bisa nyebabake deformasi ekspansi 60-120 μm, sing bakal nyebabake owah-owahan posisi relatif antarane topeng lan wafer. |
Ing proses manufaktur maju (kayata 3nm lan 2nm), jarak transistor mung sawetara nanometer. Ewah-ewahan bentuk termal cilik kasebut cukup kanggo nyebabake pola fotolitografi ora selaras, ndadékaké sambungan transistor ora normal, sirkuit cendhak utawa sirkuit mbukak, lan masalah liyane, sing langsung nyebabake kegagalan fungsi chip. Koefisien ekspansi termal saka basa granit kurang saka 0.01μm / ° C (yaiku, (1-2) × 10⁻⁶ / ℃), lan deformasi ing owah-owahan suhu sing padha mung 1/10-1/5 saka logam. Bisa nyedhiyakake platform bantalan beban sing stabil kanggo mesin fotolitografi, njamin transfer pola fotolitografi sing tepat lan ningkatake asil produksi chip. |
Etching lan deposisi: Ngaruhi akurasi dimensi struktur
Etsa lan deposisi minangka proses kunci kanggo mbangun struktur sirkuit telung dimensi ing permukaan wafer. Sajrone proses etsa, gas reaktif ngalami reaksi kimia karo bahan permukaan wafer. Kangge, komponen kayata sumber daya RF lan kontrol aliran gas ing peralatan ngasilake panas, nyebabake suhu wafer lan komponen peralatan mundhak. Yen koefisien ekspansi termal operator wafer utawa basis peralatan ora cocog karo wafer (koefisien ekspansi termal bahan silikon kira-kira 2,6 × 10⁻⁶ / ℃), stres termal bakal diasilake nalika owah-owahan suhu, sing bisa nyebabake retakan cilik utawa warping ing permukaan wafer. |
Iki jenis ewah-ewahan bentuk bakal mengaruhi ambane etching lan vertikal saka tembok sisih, nyebabake dimensi grooves etched, liwat bolongan lan struktur liyane nyimpang saka syarat desain. Kajaba iku, ing proses deposisi film tipis, bedane ekspansi termal bisa nyebabake stres internal ing film tipis sing disimpen, nyebabake masalah kayata retak lan peeling film, sing mengaruhi kinerja listrik lan keandalan jangka panjang chip. Panggunaan basa granit kanthi koefisien ekspansi termal sing padha karo bahan silikon kanthi efektif bisa nyuda stres termal lan njamin stabilitas lan akurasi proses etsa lan deposisi. |
Tahap pengemasan: Ketidakcocokan termal nyebabake masalah linuwih
Ing tahap kemasan semikonduktor, kompatibilitas koefisien ekspansi termal antarane chip lan bahan kemasan (kayata resin epoksi, keramik, lan sapiturute) penting banget. Koefisien ekspansi termal silikon, bahan inti kripik, relatif kurang, dene umume bahan kemasan relatif dhuwur. Nalika suhu chip diganti nalika digunakake, stres termal bakal kedadeyan ing antarane chip lan bahan kemasan amarga ora cocog karo koefisien ekspansi termal. |
Kaku termal iki, ing efek saka siklus suhu bola-bali (kayata dadi panas lan cooling sak operasi saka chip), bisa mimpin kanggo retak lemes saka joints solder antarane chip lan landasan packaging, utawa nimbulaké kabel iketan ing lumahing chip kanggo tiba mati, wekasanipun asil ing Gagal sambungan listrik saka chip. Kanthi milih bahan substrat kemasan kanthi koefisien ekspansi termal sing cedhak karo bahan silikon lan nggunakake platform uji granit kanthi stabilitas termal sing apik kanggo deteksi akurasi sajrone proses kemasan, masalah ketidakcocokan termal bisa dikurangi kanthi efektif, linuwih kemasan bisa ditingkatake, lan umur layanan chip bisa saya suwe. |
Kontrol lingkungan produksi: stabilitas peralatan lan bangunan pabrik
Saliyane langsung mengaruhi proses manufaktur, koefisien ekspansi termal uga ana hubungane karo kontrol lingkungan sakabèhé pabrik semikonduktor. Ing bengkel produksi semikonduktor gedhe, faktor kayata wiwitan lan mandheg sistem AC lan boros panas kluster peralatan bisa nyebabake fluktuasi suhu lingkungan. Yen koefisien ekspansi termal ing lantai pabrik, pangkalan peralatan lan infrastruktur liyane dhuwur banget, owah-owahan suhu jangka panjang bakal nyebabake lantai retak lan pondasi peralatan bisa owah, saengga bisa mengaruhi akurasi peralatan presisi kayata mesin fotolitografi lan mesin etsa. |
Kanthi nggunakake basa granit minangka peralatan ndhukung lan gabungke karo bahan bangunan pabrik karo koefisien expansion termal kurang, lingkungan produksi stabil bisa digawe, ngurangi frekuensi kalibrasi peralatan lan biaya pangopènan disebabake ewah-ewahan bentuk termal lingkungan, lan njamin operasi stabil long-term saka baris produksi semikonduktor. |
Koefisien ekspansi termal lumaku liwat kabeh siklus urip manufaktur semikonduktor, saka pilihan materi, kontrol proses kanggo packaging lan testing. Dampak ekspansi termal kudu dianggep kanthi ketat ing saben tautan. Dasar granit, kanthi koefisien ekspansi termal ultra-kurang lan sifat-sifat liyane sing apik banget, nyedhiyakake dhasar fisik sing stabil kanggo manufaktur semikonduktor lan dadi jaminan penting kanggo promosi pangembangan proses manufaktur chip menyang presisi sing luwih dhuwur.
Wektu kirim: Mei-20-2025