,
Dalam bidang pembuatan semikonduktor, yang mengejar ketepatan muktamad, pekali pengembangan haba adalah salah satu parameter teras yang mempengaruhi kualiti produk dan kestabilan pengeluaran. Sepanjang keseluruhan proses daripada fotolitografi, etsa kepada pembungkusan, perbezaan dalam pekali pengembangan haba bahan boleh mengganggu ketepatan pembuatan dalam pelbagai cara. Walau bagaimanapun, asas granit, dengan pekali pengembangan haba ultra-rendah, telah menjadi kunci untuk menyelesaikan masalah ini. ,
Proses litografi: Ubah bentuk terma menyebabkan sisihan corak
Fotolitografi ialah langkah teras dalam pembuatan semikonduktor. Melalui mesin fotolitografi, corak litar pada topeng dipindahkan ke permukaan wafer yang disalut dengan fotoresist. Semasa proses ini, pengurusan haba di dalam mesin fotolitografi dan kestabilan meja kerja adalah amat penting. Ambil bahan logam tradisional sebagai contoh. Pekali pengembangan haba mereka adalah lebih kurang 12×10⁻⁶/℃. Semasa operasi mesin fotolitografi, haba yang dihasilkan oleh sumber cahaya laser, kanta optik dan komponen mekanikal akan menyebabkan suhu peralatan meningkat sebanyak 5-10 ℃. Jika meja kerja mesin litografi menggunakan tapak logam, tapak sepanjang 1 meter boleh menyebabkan ubah bentuk pengembangan 60-120 μm, yang akan membawa kepada peralihan dalam kedudukan relatif antara topeng dan wafer. ,
Dalam proses pembuatan lanjutan (seperti 3nm dan 2nm), jarak transistor hanya beberapa nanometer. Ubah bentuk terma sekecil itu sudah memadai untuk menyebabkan corak fotolitografi menjadi tidak sejajar, membawa kepada sambungan transistor yang tidak normal, litar pintas atau litar terbuka, dan isu-isu lain, secara langsung mengakibatkan kegagalan fungsi cip. Pekali pengembangan haba asas granit adalah serendah 0.01μm/°C (iaitu, (1-2) ×10⁻⁶/℃), dan ubah bentuk di bawah perubahan suhu yang sama hanya 1/10-1/5 daripada logam. Ia boleh menyediakan platform galas beban yang stabil untuk mesin fotolitografi, memastikan pemindahan tepat corak fotolitografi dan meningkatkan dengan ketara hasil pembuatan cip. ,
Goresan dan pemendapan: Mempengaruhi ketepatan dimensi struktur
Goresan dan pemendapan ialah proses utama untuk membina struktur litar tiga dimensi pada permukaan wafer. Semasa proses etsa, gas reaktif mengalami tindak balas kimia dengan bahan permukaan wafer. Sementara itu, komponen seperti bekalan kuasa RF dan kawalan aliran gas di dalam peralatan menjana haba, menyebabkan suhu wafer dan komponen peralatan meningkat. Jika pekali pengembangan haba pembawa wafer atau pangkalan peralatan tidak sepadan dengan pekali pengembangan terma bahan silikon (pekali pengembangan haba bahan silikon adalah lebih kurang 2.6×10⁻⁶/℃), tegasan haba akan dijana apabila suhu berubah, yang boleh menyebabkan keretakan kecil atau meleding pada permukaan wafer. ,
Ubah bentuk seperti ini akan menjejaskan kedalaman goresan dan menegak dinding sisi, menyebabkan dimensi alur terukir, melalui lubang dan struktur lain menyimpang daripada keperluan reka bentuk. Begitu juga, dalam proses pemendapan filem nipis, perbezaan pengembangan haba boleh menyebabkan tekanan dalaman dalam filem nipis yang dimendapkan, yang membawa kepada masalah seperti keretakan dan pengelupasan filem, yang menjejaskan prestasi elektrik dan kebolehpercayaan jangka panjang cip. Penggunaan tapak granit dengan pekali pengembangan haba yang serupa dengan bahan silikon boleh mengurangkan tegasan haba dengan berkesan dan memastikan kestabilan dan ketepatan proses etsa dan pemendapan. ,
Peringkat pembungkusan: Ketidakpadanan terma menyebabkan masalah kebolehpercayaan
Dalam peringkat pembungkusan semikonduktor, keserasian pekali pengembangan haba antara cip dan bahan pembungkusan (seperti resin epoksi, seramik, dll.) adalah amat penting. Pekali pengembangan haba silikon, bahan teras cip, agak rendah, manakala kebanyakan bahan pembungkusan agak tinggi. Apabila suhu cip berubah semasa digunakan, tegasan terma akan berlaku antara cip dan bahan pembungkus kerana ketidakpadanan pekali pengembangan haba. ,
Tekanan haba ini, di bawah kesan kitaran suhu berulang (seperti pemanasan dan penyejukan semasa operasi cip), boleh menyebabkan keretakan keletihan pada sambungan pateri antara cip dan substrat pembungkus, atau menyebabkan wayar ikatan pada permukaan cip tertanggal, akhirnya mengakibatkan kegagalan sambungan elektrik cip. Dengan memilih bahan substrat pembungkusan dengan pekali pengembangan terma yang hampir dengan bahan silikon dan menggunakan platform ujian granit dengan kestabilan terma yang sangat baik untuk pengesanan ketepatan semasa proses pembungkusan, masalah ketidakpadanan haba dapat dikurangkan dengan berkesan, kebolehpercayaan pembungkusan dapat dipertingkatkan, dan hayat perkhidmatan cip dapat dipanjangkan. ,
Kawalan persekitaran pengeluaran: Kestabilan peralatan dan bangunan kilang yang diselaraskan
Selain secara langsung mempengaruhi proses pembuatan, pekali pengembangan haba juga berkaitan dengan kawalan alam sekitar keseluruhan kilang semikonduktor. Dalam bengkel pengeluaran semikonduktor yang besar, faktor seperti permulaan dan penghentian sistem penyaman udara dan pelesapan haba kelompok peralatan boleh menyebabkan turun naik suhu persekitaran. Jika pekali pengembangan haba lantai kilang, pangkalan peralatan dan infrastruktur lain terlalu tinggi, perubahan suhu jangka panjang akan menyebabkan lantai retak dan asas peralatan beralih, sekali gus menjejaskan ketepatan peralatan ketepatan seperti mesin fotolitografi dan mesin etsa. ,
Dengan menggunakan asas granit sebagai sokongan peralatan dan menggabungkannya dengan bahan binaan kilang dengan pekali pengembangan haba yang rendah, persekitaran pengeluaran yang stabil boleh diwujudkan, mengurangkan kekerapan penentukuran peralatan dan kos penyelenggaraan yang disebabkan oleh ubah bentuk haba persekitaran, dan memastikan operasi stabil jangka panjang barisan pengeluaran semikonduktor. ,
Pekali pengembangan haba berjalan melalui keseluruhan kitaran hayat pembuatan semikonduktor, daripada pemilihan bahan, kawalan proses kepada pembungkusan dan ujian. Kesan pengembangan haba perlu dipertimbangkan dengan ketat dalam setiap pautan. Asas granit, dengan pekali pengembangan terma ultra-rendah dan sifat-sifat cemerlang yang lain, menyediakan asas fizikal yang stabil untuk pembuatan semikonduktor dan menjadi jaminan penting untuk menggalakkan pembangunan proses pembuatan cip ke arah ketepatan yang lebih tinggi.
Masa siaran: Mei-20-2025