Mu gawo la kupanga zinthu za semiconductor, zomwe zimatsata kulondola kotheratu, coefficient of thermal expansion ndi chimodzi mwa zinthu zofunika kwambiri zomwe zimakhudza ubwino wa zinthu ndi kukhazikika kwa kupanga. Mu ndondomeko yonse kuyambira photolithography, etching mpaka packaging, kusiyana kwa coefficients of thermal expansion ya zinthu kungasokoneze kulondola kwa kupanga m'njira zosiyanasiyana. Komabe, maziko a granite, omwe ali ndi coefficient yake yotsika kwambiri ya thermal expansion, akhala chinsinsi chothetsera vutoli.
Njira ya Lithography: Kusintha kwa kutentha kumayambitsa kusintha kwa kapangidwe
Photolithography ndi gawo lofunika kwambiri pakupanga ma semiconductor. Kudzera mu makina ojambulira zithunzi, mawonekedwe a ma circuit pa chigoba amasamutsidwira pamwamba pa wafer yokutidwa ndi photoresist. Panthawiyi, kayendetsedwe ka kutentha mkati mwa makina ojambulira zithunzi ndi kukhazikika kwa tebulo logwirira ntchito ndizofunikira kwambiri. Tengani zipangizo zachitsulo zachikhalidwe monga chitsanzo. Coefficient yawo ya kutentha ndi pafupifupi 12×10⁻⁶/℃. Panthawi yogwira ntchito ya makina ojambulira zithunzi, kutentha komwe kumapangidwa ndi gwero la kuwala kwa laser, magalasi owonera ndi zida zamakaniko kudzapangitsa kutentha kwa zida kukwera ndi 5-10 ℃. Ngati tebulo logwirira ntchito la makina ojambulira zithunzi likugwiritsa ntchito maziko achitsulo, maziko a mita imodzi angayambitse kusintha kwa kukula kwa 60-120 μm, zomwe zingayambitse kusintha kwa malo pakati pa chigoba ndi wafer.
Mu njira zopangira zapamwamba (monga 3nm ndi 2nm), malo olumikizirana pakati pa transistor ndi ma nanometer ochepa okha. Kusintha pang'ono kwa kutentha koteroko ndikokwanira kupangitsa kuti mawonekedwe a photolithography asagwirizane bwino, zomwe zimapangitsa kuti ma transistor alumikizane molakwika, ma short circuits kapena ma open circuits asamayende bwino, ndi zina zomwe zimapangitsa kuti ntchito za chip zilephereke. Kuchuluka kwa kutentha kwa granite base ndi kotsika ngati 0.01μm/°C (monga, (1-2) ×10⁻⁶/℃), ndipo kusintha komwe kumachitika pansi pa kusintha komweko kwa kutentha ndi 1/10-1/5 yokha ya chitsulo. Ikhoza kupereka nsanja yokhazikika yonyamula katundu wa makina a photolithography, kuonetsetsa kuti mawonekedwe a photolithography akusamutsidwa molondola komanso kukonza kwambiri phindu la kupanga ma chip.
Kudula ndi kuyika: Kumakhudza kulondola kwa kapangidwe kake
Kudula ndi kuyika zinthu ndi njira zofunika kwambiri popanga ma circuit circuit okhala ndi magawo atatu pamwamba pa wafer. Panthawi yodula, mpweya wochitapo kanthu umakumana ndi zinthu zomwe zili pamwamba pa wafer. Pakadali pano, zinthu monga RF power supply ndi gasi flow control mkati mwa chipangizocho zimapangitsa kutentha, zomwe zimapangitsa kutentha kwa wafer ndi zida zake kukwera. Ngati kuchuluka kwa kutentha kwa wafer kapena zida zake sikufanana ndi kwa wafer (kuchuluka kwa kutentha kwa zinthu za silicon ndi pafupifupi 2.6×10⁻⁶/℃), kupsinjika kwa kutentha kudzapangidwa kutentha kukasintha, zomwe zingayambitse ming'alu yaying'ono kapena kupindika pamwamba pa wafer.
Mtundu uwu wa kusintha udzakhudza kuya kwa kupyola ndi kuimirira kwa khoma lam'mbali, zomwe zimapangitsa kuti miyeso ya mipata yopyola, kudzera m'mabowo ndi nyumba zina zisiyane ndi zofunikira pa kapangidwe kake. Mofananamo, mu njira yochepetsera filimu yopyapyala, kusiyana kwa kukulitsa kutentha kungayambitse kupsinjika kwamkati mu filimu yopyapyala yosungidwa, zomwe zimayambitsa mavuto monga kusweka ndi kusweka kwa filimuyo, zomwe zimakhudza magwiridwe antchito amagetsi komanso kudalirika kwa chip kwa nthawi yayitali. Kugwiritsa ntchito maziko a granite okhala ndi coefficient yokulitsa kutentha yofanana ndi ya zinthu za silicon kungachepetse kupsinjika kwa kutentha ndikuwonetsetsa kuti njira zochepetsera ndi kuyikamo zinthu zikuyenda bwino.
Gawo la phukusi: Kusagwirizana kwa kutentha kumayambitsa mavuto odalirika
Mu gawo la semiconductor packaging, kugwirizana kwa ma coefficients okulitsa kutentha pakati pa chip ndi zinthu zopakira (monga epoxy resin, ceramics, ndi zina zotero) ndikofunikira kwambiri. Coefficient yokulitsa kutentha ya silicon, chinthu chachikulu cha ma chips, ndi yotsika, pomwe ya zinthu zambiri zopakira imakhala yokwera. Kutentha kwa chip ikasintha panthawi yogwiritsa ntchito, kupsinjika kwa kutentha kumachitika pakati pa chip ndi zinthu zopakira chifukwa cha kusagwirizana kwa ma coefficients okulitsa kutentha.
Kupsinjika kwa kutentha kumeneku, chifukwa cha kutentha mobwerezabwereza (monga kutentha ndi kuzizira panthawi yogwira ntchito ya chip), kungayambitse kutopa kwa ma solder joints pakati pa chip ndi substrate yolongedza, kapena kupangitsa kuti mawaya omangirira pamwamba pa chip agwe, zomwe zimapangitsa kuti kulumikizana kwa magetsi kwa chip kulephereke. Mwa kusankha zinthu zolongedza zomwe zili ndi coefficient yokulitsa kutentha pafupi ndi ya zinthu za silicon ndikugwiritsa ntchito nsanja zoyesera za granite zokhala ndi kukhazikika kwa kutentha bwino kuti zidziwike molondola panthawi yolongedza, vuto la kusagwirizana kwa kutentha lingachepetsedwe bwino, kudalirika kwa ma load kungawongoleredwe, ndipo moyo wa ntchito wa chip ungatalike.
Kuwongolera chilengedwe cha kupanga: Kukhazikika kogwirizana kwa zida ndi nyumba za fakitale
Kuwonjezera pa kukhudza mwachindunji njira yopangira, kuchuluka kwa kutentha komwe kumawonjezera kutentha kumakhudzananso ndi kuwongolera chilengedwe chonse cha mafakitale a semiconductor. M'ma workshop akuluakulu opanga ma semiconductor, zinthu monga kuyambika ndi kuyimitsa kwa makina oziziritsira mpweya komanso kutentha kwa magulu a zida zingayambitse kusinthasintha kwa kutentha kwa chilengedwe. Ngati kuchuluka kwa kutentha komwe kumawonjezera kutentha kwa pansi pa fakitale, maziko a zida ndi zomangamanga zina kuli kokwera kwambiri, kusintha kwa kutentha kwa nthawi yayitali kudzapangitsa kuti pansi pakhale ming'alu ndi maziko a zida kusuntha, motero kukhudza kulondola kwa zida zolondola monga makina ojambulira zithunzi ndi makina odulira.
Pogwiritsa ntchito maziko a granite ngati zothandizira zida ndikuziphatikiza ndi zipangizo zomangira za fakitale zomwe zili ndi ma coefficients otsika kutentha, malo okhazikika opangira zinthu amatha kupangidwa, kuchepetsa kuchuluka kwa kuwerengera ndi kukonza zida zomwe zimachitika chifukwa cha kusintha kwa kutentha kwa chilengedwe, ndikuwonetsetsa kuti mzere wopanga wa semiconductor ukugwira ntchito bwino kwa nthawi yayitali.
Kuchuluka kwa kutentha komwe kumapangidwa kumadutsa moyo wonse wa kupanga zinthu za semiconductor, kuyambira kusankha zinthu, kuwongolera njira mpaka kulongedza ndi kuyesa. Zotsatira za kukula kwa kutentha ziyenera kuganiziridwa mosamala pa ulalo uliwonse. Maziko a granite, omwe ali ndi kuchuluka kochepa kwambiri kwa kutentha komwe kumapangidwa ndi zinthu zina zabwino kwambiri, amapereka maziko olimba opangira zinthu za semiconductor ndipo amakhala chitsimikizo chofunikira cholimbikitsa chitukuko cha njira zopangira ma chip kuti chikhale cholondola kwambiri.
Nthawi yotumizira: Meyi-20-2025