Ny anjara asan'ny vovoka alumina mivaingana amin'ny fikosoham-bary amin'ny fomba mazava tsara ao amin'ny indostrian'ny semiconductor
Ry namako, androany isika dia hiresaka momba ny zavatra sady henjana no tsotra—vovoka kely alumina volontany mivainganaMety tsy mbola nandre momba izany ianao, fa ireo puce tena ilaina sy marefo indrindra ao amin'ny findainao sy ny famantaranandro famantaranandro, talohan'ny nanamboarana azy ireo aza, dia azo inoana fa efa niatrika izany. Tsy fanitaran-dresaka ny fiantsoana azy io hoe "mpanao hatsaran-tarehy lehibe indrindra" an'ilay puce.
Aza heverina ho fitaovana tsy dia tsara toy ny vato fisaka izy io. Eo amin'ny tontolon'ny semiconductors, dia manana anjara toerana marefo toy ny mpanao sary sokitra bitika mampiasa antsy kely izy io.
I. Ny "Fanaovana Sokajy Endrika" an'ilay Puce: Nahoana no ilaina ny Fitotoana?
Andeha aloha hojerentsika zavatra iray: tsy mitombo mivantana amin'ny tany fisaka ny poti-javatra. "Aorina" tsikelikely eo ambonin'ny "wafer" silikônina tena madio sy fisaka (izay antsointsika hoe "wafer") izy ireo, toy ny fanorenana tranobe. Ity "tranobe" ity dia manana rihana am-polony maro, ary ny hatevin'ny "circuit" amin'ny rihana tsirairay dia manify noho ny ampahefatry ny volon'olombelona.
Koa ity ny olana: rehefa manorina gorodona vaovao ianao, raha toa ka somary tsy mitovy ny fototra—ny velaran'ny gorodona teo aloha—na dia misy teboka kely toy ny atôma aza, dia mety hiteraka fiolahana, fifandonana, ary tsy azo ampiasaina intsony ny tranobe iray manontolo. Tsy vazivazy ny fatiantoka.
Noho izany, rehefa vita ny rihana tsirairay dia tsy maintsy manao "fanadiovana" sy "fampitoviana" tanteraka isika. Ity dingana ity dia manana anarana mahafinaritra hoe "Chemical Mechanical Planarization", izay fohezina hoe CMP. Na dia toa sarotra aza ny anarana, dia tsy sarotra takarina ny foto-kevitra: fitambaran'ny harafesina simika sy ny fikikisana mekanika izy io.
Mampiasa ranon-javatra fanosotra manokana ilay "pompe" simika mba hanalefahana sy hanakorontanana ilay fitaovana esorina, ka hahatonga azy ho "malemy kokoa."
Miditra an-tsehatra ny "totohondry" mekanika—vovoka bitika korundum volontanyNy andraikiny dia ny mampiasa fomba ara-batana mba "hikikisana" tsara sy mitovy tsara ny akora izay "nalemy" tamin'ny alalan'ny dingana simika.
Mety hanontany tena ianao hoe, na dia maro aza ireo karazana akora manimba azo ampiasaina, nahoana no ity iray ity no tena ilaina? Eo no idiran'ny toetra miavaka ananany.
II. "Vovoka voahodina amin'ny mikrônika izay tsy dia voahodina amin'ny mikrônika loatra": Ny fahaiza-manao miavaka amin'ny alumina volontany mivaingana
Ao amin'ny indostrian'ny semiconductor, ny vovoka micronized alumina volontany mifangaro ampiasaina dia tsy vokatra tsotra. Vondrona "hery manokana" izy io, nofantenana sy nodiovina tamim-pitandremana.
Voalohany, sarotra ampy izany, saingy tsy voatery ho tsy misy dikany.Alumina volontany mivainganaNy hamafin'ny 's dia faharoa amin'ny diamondra, mihoatra noho ny ampy hiatrehana ireo fitaovana poti-javatra ampiasaina matetika toy ny silisiôma, dioksida silisiôma, ary tungstène. Saingy ny zava-dehibe dia ny hamafin'ny "henjana". Tsy toy ny fitaovana mafy kokoa sasany (toy ny diamondra) izay mora vaky sy mora vaky rehefa misy tsindry, ny alumina volontany mivaingana dia mitazona ny maha-izy azy sady miantoka ny hery fanapahana, misoroka ny tsy ho lasa "singa manimba."
Faharoa, ny haben'ny poti-javatra tery dia miantoka ny fanapahana mitovy. Ity no teboka tena manan-danja indrindra. Alaivo sary an-tsaina hoe miezaka manadio jade sarobidy amin'ny antontam-bato samihafa habe. Ireo vato lehibe kokoa dia tsy maintsy mamela lavaka lalina, raha toa kosa ireo kely kokoa mety ho kely loatra ka tsy azo ampiasaina. Amin'ny dingana CMP (Chemical Mechanical Polishing), dia tsy azo ekena mihitsy izany. Ny vovoka alumina volontany mivaingana ampiasaina amin'ny semiconductors dia tsy maintsy manana fizarana haben'ny poti-javatra tery dia tery. Midika izany fa saika mitovy habe avokoa ny poti-javatra rehetra. Izany dia miantoka fa ny poti-javatra mikro an'arivony dia mihetsika miaraka eo amin'ny velaran'ny wafer, mampihatra tsindry mitovy mba hamoronana velaran-tany tsy misy tsiny, fa tsy misy tombo-kase. Io fahamarinan-toerana io dia amin'ny ambaratonga nanometer.
Fahatelo, akora "marina" ara-simika izy io. Mampiasa akora simika isan-karazany ny fanamboarana "chip", anisan'izany ny tontolo asidra sy alkaline. Ny vovoka alumina volontany dia tena marin-toerana ara-simika ary tsy mora mihetsika amin'ny singa hafa ao amin'ny ranoka famolahana, ka manakana ny fidiran'ny loto vaovao. Toy ny mpiasa mazoto miasa sy tsy miavonavona izy io—karazana olona tian'ny lehibeny (injeniera).
Fahefatra, azo fehezina ny endriny, ka mamokatra poti-javatra "malama". Ny vovoka alumina volontany efa mandroso dia afaka mifehy ny "endrika" (na "endrika") an'ireo poti-javatra. Amin'ny alalan'ny dingana manokana, ireo poti-javatra manana sisiny maranitra dia azo ovaina ho endrika boribory na polyhedral. Ireo poti-javatra "malama" ireo dia mampihena tsara ny fiantraikan'ny "grooving" eo amin'ny velaran'ny wafer mandritra ny fanapahana, ka mampihena be ny mety hisian'ny rangotra.
III. Fampiharana eo amin'ny tena fiainana: Ny "Hazakazaka Mangina" eo amin'ny tsipika famokarana CMP
Ao amin'ny tsipika famokarana CMP, ny wafers dia tazonina mafy amin'ny alalan'ny "vacuum chucks", midina ny velarana, ary tsindriana eo amin'ny "polishing pad" mihodina. Ny ranoka polishing misy vovoka alumina volontany mifangaro dia afafy tsy an-kijanona, toy ny zavona manify, eo anelanelan'ny "polishing pad" sy ny wafer.
Amin'izao fotoana izao, manomboka ny "hazakazaka marina" eo amin'ny tontolon'ny mikroskopika. Ireo poti-javatra alumina volontany mivaingana an'arivony tapitrisa, eo ambany tsindry sy fihodinana, dia manao fanapahana an-tapitrisany amin'ny ambaratonga nanometera isan-tsegondra eo amin'ny velaran'ny wafer. Tsy maintsy mihetsika miaraka izy ireo, toy ny tafika voafehy tsara, mandroso moramora, "manapaka" ny faritra avo ary "mamela ny toerana banga" ho an'ny faritra iva.
Tsy maintsy malefaka toy ny tsio-drivotra amin'ny lohataona ny dingana manontolo, fa tsy toy ny tafio-drivotra mahery vaika. Ny hery tafahoatra dia mety handratra na hamorona triatra bitika (antsoina hoe "fahasimbana ambanin'ny tany"); ny hery tsy ampy dia mitarika ho amin'ny fahombiazana ambany ary manelingelina ny fandaharam-pamokarana. Noho izany, ny fanaraha-maso mazava tsara ny fifantohana, ny haben'ny poti-javatra ary ny endriky ny vovoka alumina volontany miraikitra dia mamaritra mivantana ny vokatra sy ny fahombiazan'ny poti-javatra farany.
Manomboka amin'ny famolahana voalohany ireo "wafers" silikônina, ka hatramin'ny fandanjana ny sosona tsirairay (silikônina dioksida), ary farany ka hatramin'ny famolahana ireo "plugs" tungstène sy tariby varahina ampiasaina amin'ny fampifandraisana ireo faritra, ny "micropowder" alumina volontany dia tena ilaina amin'ny dingana fandanjana rehetra. Manenika ny fizotran'ny fanamboarana "chip" manontolo izy io, ary tena "maherifo ao ambadiky ny sehatra."
IV. Ireo fanamby sy ny ho avy: Tsy misy ny tsara indrindra, fa ny tsara kokoa ihany
Mazava ho azy fa tsy misy fiafarany ity lalana ity. Rehefa mandroso avy amin'ny 7nm sy 5nm mankany amin'ny 3nm ary na dia kely kokoa aza ny dingana fanamboarana puce, dia nahatratra ny ambaratonga "tafahoatra" ny fepetra takiana amin'ny dingana CMP. Izany dia miteraka fanamby lehibe kokoa ho an'ny vovoka alumina volontany mivaingana:
Tsara kokoa sy mitovy kokoa:Vovoka bitika ho avymetsy mila mahatratra am-polony nanometra, miaraka amin'ny fizarana haben'ny poti mitovy toy ny hoe sivana amin'ny laser.
Mpanadio: Mahafaty ny loto rehetra amin'ny iôna metaly, ka mitarika ho amin'ny fitakiana fahadiovana ambony kokoa.
Fampiharana: Hipoitra ve ny "vovoka madinika marani-tsaina" amin'ny ho avy? Ohatra, amin'ny alalan'ny velarana novaina manokana, dia afaka manova ny toetran'ny fanapahana izy ireo amin'ny toe-javatra manokana, na mahavita asa maranitra ho azy, manosotra ho azy, na asa hafa?
Noho izany, na dia avy amin'ny indostrian'ny fanosihosena nentim-paharazana aza no niandohany, dia niova tanteraka ny vovoka alumina volontany rehefa niditra tao amin'ny sehatry ny semiconductors. Tsy "tantanana" intsony izy io, fa "scalpel nanosurgical". Ny velaran'ny puce fototra izay malama tsara amin'ny fitaovana elektronika mandroso rehetra ampiasaintsika dia vokatry ny fisian'ireo poti-javatra madinika tsy tambo isaina.
Tetikasa goavana tanterahina eto amin'izao tontolo izao bitika ity, aryvovoka kely alumina volontany mivainganadia tsy isalasalana fa mpanao asa tanana mahay mangina nefa tena ilaina amin'ity tetikasa ity.