Ann an raon saothrachadh leth-chonnsachaidh, a tha a’ sireadh mionaideachd as àirde, tha co-èifeachd leudachaidh teirmeach mar aon de na prìomh pharaimeatairean a bheir buaidh air càileachd toraidh agus seasmhachd cinneasachaidh. Tron phròiseas gu lèir bho fotolithografaidh, gràbhaladh gu pacadh, faodaidh na h-eadar-dhealachaidhean ann an co-èifeachdan leudachaidh teirmeach stuthan bacadh a chur air cruinneas saothrachaidh ann an diofar dhòighean. Ach, tha bunait clach-ghràin, leis a’ cho-èifeachd leudachaidh teirmeach ìosal aige, air a bhith na phrìomh dhòigh air an duilgheadas seo fhuasgladh.
Pròiseas litografaidh: Bidh deformachadh teirmeach ag adhbhrachadh diall pàtrain
’S e ceum riatanach ann an saothrachadh leth-chonnsachaidh a th’ ann am fotolithagrafaidheachd. Tro inneal fotolithagrafaidheachd, thèid na pàtrain cuairte air a’ masg a ghluasad gu uachdar a’ chlò-bhualaidh a tha còmhdaichte le foto-dhìonach. Rè a’ phròiseis seo, tha riaghladh teirmeach taobh a-staigh an inneil fotolithagrafaidheachd agus seasmhachd a’ bhùird-obrach deatamach. Thoir stuthan meatailt traidiseanta mar eisimpleir. Tha an co-èifeachd leudachaidh teirmeach aca timcheall air 12 × 10⁻⁶/℃. Rè obrachadh an inneil fotolithagrafaidheachd, bheir an teas a chruthaicheas stòr solais an laser, lionsan optigeach agus co-phàirtean meacanaigeach air teòthachd an uidheamachd èirigh 5-10 ℃. Ma chleachdas bòrd-obrach an inneil fotolithagrafaidheachd bonn meatailt, faodaidh bonn 1 meatair a dh’fhaid deformachadh leudachaidh de 60-120 μm adhbhrachadh, a bheir gu gluasad anns an t-suidheachadh coimeasach eadar am masg agus a’ chlò-bhualaidh.
Ann am pròiseasan saothrachaidh adhartach (leithid 3nm agus 2nm), chan eil ach beagan nanometers eadar an t-astar eadar an transistor. Tha deformachadh teirmeach cho beag sin gu leòr airson gum bi am pàtran fotolithografaidh mì-cho-thaobhadh, ag adhbhrachadh ceanglaichean transistor neo-àbhaisteach, cuairtean goirid no cuairtean fosgailte, agus cùisean eile, a’ leantainn gu dìreach gu fàilligeadh gnìomhan sliseagan. Tha co-èifeachd leudachaidh teirmeach bunait a’ chlach-ghràin cho ìosal ri 0.01μm/°C (ie, (1-2) ×10⁻⁶/℃), agus chan eil an deformachadh fon aon atharrachadh teòthachd ach 1/10-1/5 de dh’ atharrachadh meatailt. Faodaidh e àrd-ùrlar giùlain luchd seasmhach a thoirt seachad airson an inneal fotolithografaidh, a’ dèanamh cinnteach à gluasad mionaideach a’ phàtrain fotolithografaidh agus a’ leasachadh gu mòr toradh saothrachadh sliseagan.
Greusadh agus tasgadh: A’ toirt buaidh air cruinneas tomhasach an structair
’S e gràbhaladh agus tasgadh na prìomh phròiseasan airson structaran cuairte trì-thaobhach a thogail air uachdar a’ chlòimh. Rè a’ phròiseis gràbhaladh, bidh an gas ath-ghnìomhach a’ dol tro ath-bhualadh ceimigeach le stuth uachdar a’ chlòimh. Aig an aon àm, bidh co-phàirtean leithid an solar cumhachd RF agus smachd sruthadh gas taobh a-staigh an uidheamachd a’ gineadh teas, ag adhbhrachadh gum bi teòthachd a’ chlòimh agus co-phàirtean an uidheamachd ag èirigh. Mura h-eil co-èifeachd leudachaidh teirmeach giùlan a’ chlòimh no bonn an uidheamachd a’ freagairt ri co-èifeachd leudachaidh teirmeach a’ chlòimh (tha co-èifeachd leudachaidh teirmeach stuth silicon timcheall air 2.6 × 10⁻⁶/℃), thèid cuideam teirmeach a chruthachadh nuair a dh’ atharraicheas an teòthachd, a dh’ fhaodadh sgàinidhean beaga no lùbadh adhbhrachadh air uachdar a’ chlòimh.
Bheir an seòrsa deformachaidh seo buaidh air doimhneachd an t-searbhagaidh agus air dìreachachd a’ bhalla-taoibh, ag adhbhrachadh gum bi tomhasan nan claisean searbhagaidh, nan tuill troimhe agus structaran eile a’ dol bho na riatanasan dealbhaidh. San aon dòigh, anns a’ phròiseas tasgadh film tana, faodaidh an diofar ann an leudachadh teirmeach cuideam a-staigh adhbhrachadh anns an fhilm tana a chaidh a thasgadh, ag adhbhrachadh dhuilgheadasan leithid sgàineadh agus rùsgadh an fhilm, a bheir buaidh air coileanadh dealain agus earbsachd fad-ùine a’ chip. Faodaidh cleachdadh bhunaitean clach-ghràin le co-èifeachd leudachaidh teirmeach coltach ri stuthan silicon cuideam teirmeach a lughdachadh gu h-èifeachdach agus dèanamh cinnteach à seasmhachd agus cruinneas nam pròiseasan searbhagaidh agus tasgadh.
Ìre pacaidh: Bidh mì-chothromachadh teirmeach ag adhbhrachadh chùisean earbsachd
Aig ìre pacaidh leth-chonnsachaidh, tha co-chòrdalachd nan co-èifeachdan leudachaidh teirmeach eadar a’ chip agus an stuth pacaidh (leithid roisinn epocsa, ceirmeag, msaa) deatamach cudromach. Tha co-èifeachd leudachaidh teirmeach silicon, prìomh stuth nan chips, an ìre mhath ìosal, agus tha co-èifeachd leudachaidh teirmeach a’ mhòr-chuid de stuthan pacaidh an ìre mhath àrd. Nuair a dh’atharraicheas teòthachd a’ chip rè cleachdadh, bidh cuideam teirmeach a’ tachairt eadar a’ chip agus an stuth pacaidh air sgàth mì-cho-fhreagarrachd nan co-èifeachdan leudachaidh teirmeach.
Faodaidh an cuideam teirmeach seo, fo bhuaidh chuairtean teòthachd a-rithist is a-rithist (leithid teasachadh is fuarachadh rè obrachadh a’ chip), leantainn gu sgàineadh sgìths anns na joints tàthaidh eadar a’ chip agus an t-substrate pacaidh, no adhbhrachadh gun tuit na uèirichean ceangail air uachdar a’ chip dheth, agus mu dheireadh dh’ fhaodadh sin fàilligeadh a’ cheangail dealain aig a’ chip. Le bhith a’ taghadh stuthan substrate pacaidh le co-èifeachd leudachaidh teirmeach faisg air co-èifeachd stuthan silicon agus a’ cleachdadh àrd-ùrlaran deuchainn clach-ghràin le seasmhachd teirmeach sàr-mhath airson lorg cruinneas rè a’ phròiseas pacaidh, faodar an duilgheadas a thaobh mì-chothromachadh teirmeach a lughdachadh gu h-èifeachdach, faodar earbsachd pacaidh a leasachadh, agus faodar beatha seirbheis a’ chip a leudachadh.
Smachd àrainneachd cinneasachaidh: Seasmhachd cho-òrdanaichte uidheamachd agus togalaichean factaraidh
A bharrachd air buaidh dhìreach a thoirt air a’ phròiseas saothrachaidh, tha co-èifeachd leudachaidh teirmeach cuideachd co-cheangailte ri smachd àrainneachdail iomlan factaraidhean leth-chonnsachaidh. Ann am bùthan-obrach cinneasachaidh leth-chonnsachaidh mòra, faodaidh factaran leithid tòiseachadh is stad shiostaman fionnarachaidh-àile agus sgaoileadh teas cruinneachaidhean uidheamachd atharrachaidhean adhbhrachadh ann an teòthachd na h-àrainneachd. Ma tha co-èifeachd leudachaidh teirmeach làr an fhactaraidh, bunait uidheamachd agus bun-structar eile ro àrd, bheir atharrachaidhean teòthachd fad-ùine air an làr sgàineadh agus bunait an uidheamachd gluasad, agus mar sin a’ toirt buaidh air cruinneas uidheamachd mionaideach leithid innealan fotolithografaidh agus innealan gràbhalaidh.
Le bhith a’ cleachdadh bunaitean clach-ghràin mar thaic uidheamachd agus gan co-chur ri stuthan togail factaraidh le co-èifeachdan leudachaidh teirmeach ìosal, faodar àrainneachd cinneasachaidh sheasmhach a chruthachadh, a’ lughdachadh tricead cosgaisean calabrachaidh is cumail suas uidheamachd air adhbhrachadh le deformachadh teirmeach àrainneachdail, agus a’ dèanamh cinnteach à obrachadh seasmhach fad-ùine loidhne cinneasachaidh leth-chonnsachaidh.
Bidh co-èifeachd leudachaidh teirmeach a’ ruith tron chearcall-beatha gu lèir de saothrachadh leth-chonnsachaidh, bho thaghadh stuthan, smachd phròiseasan gu pacadh agus deuchainnean. Feumar beachdachadh gu teann air buaidh leudachadh teirmeach anns a h-uile ceangal. Bidh bunaitean clach-ghràin, leis an co-èifeachd leudachaidh teirmeach ìosal aca agus feartan sàr-mhath eile, a’ toirt seachad bunait corporra seasmhach airson saothrachadh leth-chonnsachaidh agus a’ fàs nan gealladh cudromach airson leasachadh phròiseasan saothrachaidh sliseagan a bhrosnachadh a dh’ionnsaigh cruinneas nas àirde.
Àm puist: 20 Cèitean 2025