Жарым өткөргүчтөр өнөр жайындагы жашыл кремний карбидинин микропорошогунун уникалдуу баалуулугу
Жарым өткөргүчтөр тармагы ар дайым жогорку технологиялар менен синоним болуп келген, адамдар көбүнчө фотолитографиялык машиналар жана чип дизайны сыяктуу жогорку класстагы темаларды талкуулашат. Бирок, бул тармакта кээ бир анча маанилүү эместей көрүнгөн материалдар чечүүчү ролду ойнойт.Жашыл кремний карбидинин микропорошогуушундай материалдардын бири. Бүгүн, жарым өткөргүчтөрдү өндүрүүдө акырындык менен иштеп жаткан бул атайын материалды талкуулайлы.
Кызыктуу бир окуядан баштайлы. Өткөн жылы мен жарым өткөргүчтөр өнөр жайынын көргөзмөсүнө катышкам. Салыштырмалуу жөнөкөй стендде бир нече инженерлер майдалоочу жабдуулардын бир бөлүгүн ынталуулук менен талкуулап жатышкан. Кунт коюп угуп жатып, алардын "жашыл кремний карбидинин микропорошогу" жөнүндө кайра-кайра айтып жатканын уктум. Ошол учурда таң калдым; ал салттуу өнөр жай абразивиндей угулду, ошондуктан аны кантип так жарым өткөргүчтөргө туташтырса болот? Кийинчерээк мен бул тармакта материал канчалык жөнөкөй болсо, ал ошончолук маанилүү экенин түшүндүм.
Жашыл кремний карбидинин микропорошогу деген эмне? Жөнөкөй сөз менен айтканда, бул жасалма жол менен жасалган өтө катуу материал, ал кварц кум жана мунай коксу сыяктуу чийки заттардан жогорку температурадагы электр мешинде эритилет. Ал өзүнүн аталышын жогорку тазалыгынан жана өзгөчө жашыл түсүнөн алган. Бул кичинекей бөлүкчөлөрдү баалабай койбоңуз; алардын катуулугу алмаздан кийинки экинчи орунда турат, бирок алар жогорку жылуулук туруктуулугуна жана химиялык инерттүүлүгүнө ээ.
Жарым өткөргүчтөрдү өндүрүүдө пластинанын жалпактыгы чиптин чыгышын түздөн-түз аныктайт. Бул бизди негизги көндүмгө алып келетжашыл кремний карбидимикропорошок: химиялык механикалык жылтыратуу (ХМЖ). Лао Чжан, пластина фабрикасынын инженер-технологу, ачык мисал келтирет: "Бул пластинага "бетти дарылоо" сыяктуу — бырыштарды жана тегиз эместиктерди чийик калтырбай тегиздөө. Жашыл кремний карбидинин микропорошогу жогорку деңгээлдеги териге кам көрүү каражаттарындагы микрокристаллдык бөлүкчөлөр сыяктуу — жумшак, бирок натыйжалуу". Чынында эле, чип өндүрүшүндө микрондун ондон бир бөлүгүнүн тегиз эместиги да кыска туташууга же ачык туташууга алып келиши мүмкүн.
Жылуулук башкаруу жарым өткөргүчтөр тармагында туруктуу көйгөй болуп саналат. Чиптердин интеграциясы көбөйгөн сайын, жылуулуктун таркашы барган сайын байкала баштайт.Жашыл кремний карбидинин микропорошогубул жагынан уникалдуу жөндөмгө ээ: аны жылуулук өткөргүч материалдарга кошуу жылуулуктун таркалышын бир топ жакшыртат. Белгилүү чип компаниясынын жылуулук инженери мага: "Азыр биз жогорку сапаттагы жылуулук пастабызда атайын жашыл кремний карбидинин микропорошокту колдонобуз, ал жылуулуктун таркалышынын натыйжалуулугун 20% дан ашык жогорулатат", - деди. Бул 5 нм жана 3 нм процесстик технологияларда куткаруучу нерсе", - деди.
Жашыл кремний карбидинин микропорошогу жарым өткөргүч жабдууларды өндүрүүдө андан да маанилүү. Ондогон миллион юаньга бааланган литографиялык жана гравюралык машиналардагы көптөгөн негизги компоненттер өтө жогорку иштетүү тактыгын талап кылат. Мисалы, литографиялык машиналардын оптикалык системалары өтө жогорку күзгү тегиздигин талап кылат, бул жашыл кремний карбидинин микропорошогун колдонууну талап кылат.так майдалоо. 20 жылдык тажрыйбасы бар ардагер: "Бул материалды колдонуу өтө оор. Бөлүкчөлөрдүн өлчөмүн, концентрациясын жана рН маанисин так көзөмөлдөө керек; эң кичинекей четтөө да акыркы натыйжага таасир этиши мүмкүн", - деди.
Белгилей кетүүчү нерсе, үчүнчү муундагы жарым өткөргүч материалдардын өсүшү менен жашыл кремний карбидинин микропорошогу жаңы колдонулуш тапты. Кремний карбидинин негизиндеги жарым өткөргүч түзүлүштөрдүн өздөрү иштетүү учурунда майдалоо жана жылтыратуу үчүн жашыл кремний карбидинин микропорошогун талап кылат. Бул кызыктуу цикл — кремний карбидин колдонуу менен кремний карбидин иштетүү. Жарым өткөргүч жаңы материалдар компаниясынын техникалык директору жылмайып: «Бул алмазды кесүү үчүн колдонгондой; материалдар гана бири-бирин чындап түшүнө алат», - деди.
Жашыл кремний карбидинин микропорошогу да сапатты көзөмөлдөөдө өзгөчө ролду ойнойт. Жарым өткөргүч заводдору жабдууларды үзгүлтүксүз тейлөөнү, айрыкча конвейердик линияларды жана реакция камераларын тазалоону талап кылат. Жашыл кремний карбидинин микропорошогу химиялык жактан инерттүү болгондуктан жана жаңы булгоочу заттарды киргизбегендиктен, ал тазалоо процесстери үчүн артыкчылыктуу материал болуп саналат. Техникалык тейлөө боюнча инженер: "Башка абразивдерге салыштырмалуу,жашыл кремний карбидинин микропорошогужабдуулардын ички дубалдарында металл иондорун калтырбайт, бул чип өндүрүшүндө таза чөйрөнү сактоо үчүн абдан маанилүү.
Албетте, ар бир материалды жакшыртууга мүмкүнчүлүк бар. Жашыл кремний карбидинин микропорошогунун учурдагы кыйынчылыктары, биринчи кезекте, чыгымдарды көзөмөлдөө жана сапатты ырааттуулукта жатат. Татаал өндүрүш процесси жана жогорку энергия сарптоо анын жогорку баасына өбөлгө түзөт. Андан тышкары, партиялар боюнча ырааттуулук колдонуучулар үчүн негизги көйгөй болуп саналат. Бирок, бир нече алдыңкы ата мекендик компаниялар бул маселелерди чечип, өндүрүш процесстерин жана сапатты башкаруу системаларын жакшыртуу менен импорттолгон продукциялар менен болгон айырмачылыкты акырындык менен кыскартууда.
Келечекке көз чаптырсак, жарым өткөргүч технологиясы кичирээк процесстерге жана жогорку деңгээлдеги интеграцияга карай өнүккөн сайын, жашыл кремний карбидинин микропорошогуна болгон суроо-талап өсө берет. Бул, айрыкча, жасалма интеллект чиптери, 5G байланыш чиптери жана автономдуу айдоо чиптери сыяктуу өнүгүп келе жаткан тармактарда актуалдуу, алар иштетүүнүн тактыгына жана жылуулукту таркатуу көрсөткүчтөрүнө ого бетер жогорку талаптарды коет. Бул жашыл кремний карбидинин микропорошогунун кеңири колдонулушун ачат.
Мен бир тармактын ардагеринин: "Жарым өткөргүчтөр өнөр жайы айсберг сыяктуу. Адамдар чиптин дизайны жана жер үстүндөгү ири өндүрүштү гана көрүшөт, ал эми жер үстүндөгү материалдар, процесстер жана жабдуулар бүтүндөй өнөр жайды колдогон пайдубал болуп саналат", - дегени эсимде. Жашыл кремний карбидинин микропорошогу бул фундаменталдык материалдардын ажырагыс компоненти болуп саналат. Ал литографиялык машина сыяктуу көзгө урунбашы мүмкүн, бирок дал ушул "көзгө көрүнбөгөн" материалдар бүтүндөй жарым өткөргүчтөр өнөр жайынын өнүгүшүн колдойт.
Кийинки жолу смартфон колдонгондо же акылдуу унаа айдаганда, балким, бул жогорку технологиялуу продукциялардын артында жашыл кремний карбидинин микропорошогу сыяктуу "жөнөкөй" материалдардын салымы жатканын эске алыңыз. Кантсе да, ар бир тармактын өнүгүшү бул үнсүз, берилген "көшөгө артындагы баатырлар" менен ажырагыс.