Yn it mêd fan healgeleiderproduksje, dêr't ultime presyzje neistribbe wurdt, is de termyske útwreidingskoëffisjint ien fan 'e kearnparameters dy't ynfloed hawwe op produktkwaliteit en produksjestabiliteit. Tidens it heule proses, fan fotolitografy en etsen oant ferpakking, kinne de ferskillen yn 'e termyske útwreidingskoëffisjinten fan materialen de produksjekrektens op ferskate manieren beynfloedzje. De granytbasis, mei syn ultra-lege termyske útwreidingskoëffisjint, is lykwols de kaai wurden ta it oplossen fan dit probleem.
Litografyproses: Termyske deformaasje feroarsaket patroanôfwiking
Fotolitografy is in kearnstap yn 'e produksje fan healgeleiders. Troch in fotolitografymasine wurde de circuitpatroanen op it masker oerdroegen nei it oerflak fan 'e wafer dy't bedekt is mei fotoresist. Tidens dit proses binne it termyske behear yn 'e fotolitografymasine en de stabiliteit fan 'e wurktafel fan libbensbelang. Nim tradisjonele metalen materialen as foarbyld. Harren koëffisjint fan termyske útwreiding is sawat 12 × 10⁻⁶/℃. Tidens de wurking fan 'e fotolitografymasine sil de waarmte dy't generearre wurdt troch de laserljochtboarne, optyske lenzen en meganyske komponinten derfoar soargje dat de temperatuer fan 'e apparatuer mei 5-10 ℃ omheech giet. As de wurktafel fan 'e litografymasine in metalen basis brûkt, kin in basis fan 1 meter lang in útwreidingsdeformaasje fan 60-120 μm feroarsaakje, wat sil liede ta in ferskowing yn 'e relative posysje tusken it masker en de wafer.
Yn avansearre produksjeprosessen (lykas 3nm en 2nm) is de transistorôfstân mar in pear nanometers. Sa'n lytse termyske deformaasje is genôch om it fotolitografypatroan ferkeard útrjochte te meitsjen, wat liedt ta abnormale transistorferbiningen, koartslutingen of iepen circuits, en oare problemen, dy't direkt resultearje yn it falen fan chipfunksjes. De termyske útwreidingskoëffisjint fan 'e granytbasis is sa leech as 0.01μm/°C (d.w.s. (1-2) ×10⁻⁶/℃), en de deformaasje ûnder deselde temperatuerferoaring is mar 1/10-1/5 fan dy fan metaal. It kin in stabyl draachplatfoarm leverje foar de fotolitografymasine, wêrtroch't de krekte oerdracht fan it fotolitografypatroan garandearre wurdt en de opbringst fan chipproduksje signifikant ferbettere wurdt.
Etsen en ôfsetting: Beynfloede de dimensjonele krektens fan 'e struktuer
Etsen en ôfsetting binne de kaaiprosessen foar it bouwen fan trijediminsjonale sirkwystrukturen op it waferoerflak. Tidens it etsproses ûndergiet it reaktive gas in gemyske reaksje mei it oerflakmateriaal fan 'e wafer. Underwilens generearje komponinten lykas de RF-stroomfoarsjenning en gasstreamkontrôle yn 'e apparatuer waarmte, wêrtroch't de temperatuer fan 'e wafer en de apparatuerkomponinten omheech geane. As de termyske útwreidingskoëffisjint fan 'e waferdrager of apparatuerbasis net oerienkomt mei dy fan 'e wafer (de termyske útwreidingskoëffisjint fan silisiummateriaal is sawat 2,6 × 10⁻⁶/℃), sil termyske stress generearre wurde as de temperatuer feroaret, wat lytse barsten of kromming op it oerflak fan 'e wafer feroarsaakje kin.
Dit soarte deformaasje sil ynfloed hawwe op 'e etsdjipte en de fertikale posysje fan 'e sydwand, wêrtroch't de ôfmjittings fan 'e etste groeven, trochgeande gatten en oare struktueren ôfwike fan 'e ûntwerpeasken. Op deselde wize kin yn it tinne-filmôfsettingsproses it ferskil yn termyske útwreiding ynterne spanning feroarsaakje yn 'e ôfsette tinne film, wat liedt ta problemen lykas barsten en ôfpellen fan 'e film, wat ynfloed hat op 'e elektryske prestaasjes en betrouberens op lange termyn fan 'e chip. It gebrûk fan granitenbases mei in termyske útwreidingskoëffisjint fergelykber mei dy fan silisiummaterialen kin termyske spanning effektyf ferminderje en de stabiliteit en krektens fan 'e ets- en ôfsettingsprosessen garandearje.
Ferpakkingsstadium: Termyske mismatch feroarsaket betrouberheidsproblemen
Yn 'e healgeleiderferpakkingsfaze is de kompatibiliteit fan 'e termyske útwreidingskoëffisiënten tusken de chip en it ferpakkingsmateriaal (lykas epoxyhars, keramyk, ensfh.) fan libbensbelang. De termyske útwreidingskoëffisiënt fan silisium, it kearnmateriaal fan chips, is relatyf leech, wylst dy fan 'e measte ferpakkingsmaterialen relatyf heech is. As de temperatuer fan 'e chip feroaret tidens gebrûk, sil der termyske spanning ûntstean tusken de chip en it ferpakkingsmateriaal fanwegen de ferskillen yn termyske útwreidingskoëffisiënten.
Dizze termyske stress, ûnder ynfloed fan werhelle temperatuersyklusen (lykas it ferwaarmjen en koeljen tidens de wurking fan 'e chip), kin liede ta wurgensbarsten fan 'e soldeerferbiningen tusken de chip en it ferpakkingssubstraat, of feroarsaakje dat de bondingdraden op it chipoerflak derôf falle, wat úteinlik resulteart yn it falen fan 'e elektryske ferbining fan' e chip. Troch it kiezen fan ferpakkingssubstraatmaterialen mei in termyske útwreidingskoëffisjint tichtby dy fan silisiummaterialen en it brûken fan graniten testplatfoarms mei poerbêste termyske stabiliteit foar krektensdeteksje tidens it ferpakkingsproses, kin it probleem fan termyske mismatch effektyf wurde fermindere, de betrouberens fan ferpakking kin wurde ferbettere, en de libbensdoer fan 'e chip kin wurde ferlingd.
Kontrôle fan produksjeomjouwing: De koördinearre stabiliteit fan apparatuer en fabryksgebouwen
Neist it direkt beynfloedzjen fan it produksjeproses, is de koëffisjint fan termyske útwreiding ek relatearre oan de algemiene miljeukontrôle fan healgeleiderfabriken. Yn grutte healgeleiderproduksjeworkshops kinne faktoaren lykas it starten en stopjen fan airconditioningsystemen en de waarmteôffier fan apparatuerklusters fluktuaasjes yn 'e miljeutemperatuer feroarsaakje. As de koëffisjint fan termyske útwreiding fan 'e fabryksflier, apparatuerbases en oare ynfrastruktuer te heech is, sille lange-termyn temperatuerferoarings feroarsaakje dat de flier barst en de apparatuerfundament ferskowt, wêrtroch't de krektens fan presyzjeapparatuer lykas fotolitografymasines en etsmasines beynfloede wurdt.
Troch graniten bases te brûken as apparatuerstipe en se te kombinearjen mei fabryksboumaterialen mei lege termyske útwreidingskoëffisiënten, kin in stabile produksjeomjouwing makke wurde, wêrtroch't de frekwinsje fan apparatuerkalibraasje en ûnderhâldskosten feroarsake troch termyske deformaasje yn 'e omjouwing fermindere wurdt, en de stabile wurking fan 'e produksjeline foar healgeleiders op lange termyn garandearre wurdt.
De koëffisjint fan termyske útwreiding rint troch de hiele libbensyklus fan healgeleiderproduksje, fan materiaalseleksje, proseskontrôle oant ferpakking en testen. De ynfloed fan termyske útwreiding moat yn elke keppeling strikt beskôge wurde. Granitenbasen, mei har ultra-lege koëffisjint fan termyske útwreiding en oare poerbêste eigenskippen, leverje in stabile fysike basis foar healgeleiderproduksje en wurde in wichtige garânsje foar it befoarderjen fan 'e ûntwikkeling fan chipproduksjeprosessen nei hegere presyzje.
Pleatsingstiid: 20 maaie 2025