Нақши дақиқи майдакунии микрохокаи алюминийи қаҳваранги гудохташуда дар саноати нимноқилҳо
Дӯстон, имрӯз мо дар бораи як чизи ҳам содда ва ҳам оддӣ сӯҳбат хоҳем кард...микропорошкаи алюминийи қаҳваранги омехташудаШояд шумо дар бораи он нашунида бошед, аммо муҳимтарин ва нозуктарин чипҳои телефон ва соати интеллектуалии шумо, пеш аз истеҳсол шуданашон, эҳтимол бо он сарукор доштаанд. Номидани он ҳамчун "косметологи асосии" чип муболиға нест.
Онро ҳамчун асбоби ноҳамворе ба монанди санги сӯзан тасаввур накунед. Дар ҷаҳони нимноқилҳо, он нақшеро мисли микроҳайкалтарош бо истифода аз скальпелҳои наноандоза нозук мебозад.
I. "Ҳайкалтарошии рӯй"-и чип: Чаро суфтакунӣ зарур аст?
Биёед аввал як чизро фаҳмем: чипҳо мустақиман дар замини ҳамвор намерӯянд. Онҳо қабат ба қабат дар болои пластинаи силиконии хеле тоза ва ҳамвор (он чизе ки мо онро "пластина" меномем) "сохта" мешаванд, мисли сохтани бино. Ин "бино" даҳҳо ошёна дорад ва схемаҳои ҳар як ошёна аз ҳазорумин ғафсии мӯи инсон бориктаранд.
Пас, мушкилӣ дар ин ҷост: вақте ки шумо фарши нав месозед, агар таҳкурсӣ - сатҳи фарши қаблӣ - ҳатто каме нобаробар бошад, ҳатто бо барҷастагии хурд ба андозаи атом, ин метавонад боиси каҷ шудани тамоми бино, кӯтоҳ будани расиши барқ ва корношоям шудани микросхемаҳо гардад. Талафот шӯхӣ нестанд.
Аз ин рӯ, пас аз анҷоми ҳар як ошёна, мо бояд "тозакунӣ" ва "ҳамворкунӣ"-и ҳамаҷониба анҷом диҳем. Ин раванд номи зебое дорад: "Ҳамворкунии механикии кимиёвӣ", ки онро CMP ихтисор кардан мумкин аст. Гарчанде ки ном мураккаб садо медиҳад, фаҳмидани принсип душвор нест: он омезиши зангзании кимиёвӣ ва фарсудашавии механикӣ мебошад.
«Сӯрох»-и кимиёвӣ аз моеъи махсуси сайқалдиҳӣ истифода мебарад, то маводи тозашавандаро нарм ва зангзанӣ кунад ва онро «нармтар» гардонад.
«Зарбаи» механикӣ ба кор медарояд —микропорошкаи корундми қаҳварангВазифаи он истифодаи усулҳои физикӣ барои дақиқ ва баробар «харошидан»-и маводе мебошад, ки бо раванди кимиёвӣ «нарм» шудааст.
Шумо метавонед пурсед, ки бо вуҷуди ин қадар маводҳои абразивӣ, чаро маҳз ҳаминаш? Дар ин ҷо хусусиятҳои истисноии он зоҳир мешаванд.
II. «Хокаи микронизатсияшуда, ки он қадар микронизатсия нашудааст»: Маҳорати беназири алюминийи қаҳваранги гудохташуда
Дар саноати нимноқилҳо, хокаи микронизатсияшудаи алюминийи қаҳваранги гудохташуда маҳсулоти оддӣ нест. Ин як воҳиди "қувваҳои махсус" аст, ки бодиққат интихоб ва такмил дода шудааст.
Аввалан, ин кофӣ душвор аст, аммо бепарво нест.Алюминийи қаҳваранги гудохташудаСахтии он аз рӯи алмос дар ҷои дуюм қарор дорад ва барои коркарди маводҳои чипӣ, ки маъмулан истифода мешаванд, ба монанди кремний, диоксиди кремний ва волфрам, кофӣ аст. Аммо калиди асосӣ дар он аст, ки сахтии он сахтии "сахт" аст. Бар хилофи баъзе маводҳои сахттар (масалан, алмос), ки шиканандаанд ва дар зери фишор ба осонӣ мешикананд, алюминийи қаҳваранги гудохташуда якпорчагии худро нигоҳ медорад ва дар айни замон қувваи буришро таъмин мекунад ва аз табдил шудан ба "унсури харобиовар" худдорӣ мекунад.
Дуюм, андозаи зарраҳои тангтарини он буриши яксонро таъмин мекунад. Ин нуктаи муҳимтарин аст. Тасаввур кунед, ки шумо кӯшиш мекунед, ки як нефрити қиматбаҳоро бо тӯдаи сангҳои андозаҳои гуногун сайқал диҳед. Сангҳои калонтар ногузир чоҳҳои амиқ мегузоранд, дар ҳоле ки сангҳои хурдтар метавонанд барои кор кардан хеле хурд бошанд. Дар равандҳои CMP (Сайқалдиҳии механикии кимиёвӣ), ин комилан қобили қабул нест. Микропорошкаи алюминийи қаҳваранги гудохташуда, ки дар нимноқилҳо истифода мешавад, бояд тақсимоти хеле танг дошта бошад. Ин маънои онро дорад, ки қариб ҳамаи зарраҳо тақрибан як андоза доранд. Ин кафолат медиҳад, ки ҳазорҳо зарраҳои микропорошка дар сатҳи вафл якҷоя ҳаракат мекунанд ва фишори яксонро барои эҷоди сатҳи беайб, на сатҳи холӣ, истифода мебаранд. Ин дақиқӣ дар сатҳи нанометр аст.
Сеюм, он агенти аз ҷиҳати кимиёвӣ "ростқавл" аст. Истеҳсоли чипҳо аз навъҳои гуногуни моддаҳои кимиёвӣ, аз ҷумла муҳити туршӣ ва ишқорӣ, истифода мебарад. Микрохокаи алюминийи қаҳваранги гудохташуда аз ҷиҳати кимиёвӣ хеле устувор аст ва бо дигар ҷузъҳо дар моеъи сайқалдиҳанда ба осонӣ вокуниш нишон намедиҳад ва аз ворид шудани ифлосиҳои нав пешгирӣ мекунад. Ин ба як корманди меҳнатдӯст ва хоксор монанд аст - навъи шахсе, ки сардорон (муҳандисон) дӯст медоранд.
Чорум, морфологияи он идорашаванда буда, зарраҳои "ҳамвор"-ро ба вуҷуд меорад. Микропораи пешрафтаи алюминийи қаҳваранги гудохташуда ҳатто метавонад "шакл" (ё "морфология")-и зарраҳоро идора кунад. Тавассути раванди махсус, зарраҳо бо кунҷҳои тез метавонанд ба шаклҳои қариб сферӣ ё бисёрҷониба табдил дода шаванд. Ин зарраҳои "ҳамвор" таъсири "буриш"-ро ба сатҳи вафл ҳангоми буридан ба таври муассир коҳиш медиҳанд ва хатари харошиданро ба таври назаррас коҳиш медиҳанд.
III. Татбиқи воқеӣ: «Мусобиқаи хомӯш» дар хатти истеҳсолии CMP
Дар хатти истеҳсолии CMP, пластинаҳо бо ёрии патронҳои вакуумӣ, рӯи он ба поён, ба тахтачаи сайқалдиҳии гардишкунанда фишор дода мешаванд. Моеъи сайқалдиҳӣ, ки дорои микропорошкаи алюминийи қаҳваранги гудохташуда мебошад, ба монанди тумани майда, байни тахтачаи сайқалдиҳӣ ва пластина пайваста пошида мешавад.
Дар ин лаҳза, дар ҷаҳони микроскопӣ "мусобиқаи дақиқ" оғоз мешавад. Миллиардҳо зарраҳои микрохокаи алюминийи қаҳваранги омехташуда, таҳти фишор ва гардиш, дар сатҳи пластина миллионҳо буриши сатҳи нанометрро дар як сония анҷом медиҳанд. Онҳо бояд мисли артиши интизомнок якҷоя ҳаракат кунанд, минтақаҳои баландро "ҳамвор" кунанд ва минтақаҳои пастро "холӣ" гузоранд.
Тамоми раванд бояд мисли насими баҳорӣ нарм бошад, на тӯфони шадид. Қувваи аз ҳад зиёд метавонад микротарқишҳоро харошад ё ба вуҷуд орад (ки онро "осеби зеризаминӣ" меноманд); қувваи нокифоя ба самаранокии паст оварда мерасонад ва ҷадвали истеҳсолотро халалдор мекунад. Аз ин рӯ, назорати дақиқи консентратсия, андозаи зарраҳо ва морфологияи микропорошкаи алюминийи қаҳваранги гудохташуда мустақиман ҳосили ниҳоии чип ва самаранокиро муайян мекунад.
Аз сайқалдиҳии ноҳамвори пластинаҳои кремний то ҳамворкунии ҳар як қабати изолятсиякунанда (диоксиди кремний) ва дар ниҳоят то сайқалдиҳии вилкаҳои волфрам ва симҳои мисӣ, ки барои пайвасткунии схемаҳо истифода мешаванд, микропорошкаи алюминийи қаҳваранги гудохташуда қариб дар ҳар як марҳилаи муҳими ҳамворкунӣ муҳим аст. Он тамоми раванди истеҳсоли чипро фаро мегирад ва воқеан як "қаҳрамони пасипарда" аст.
IV. Мушкилот ва оянда: Беҳтарин вуҷуд надорад, танҳо беҳтар аст
Албатта, ин роҳ поён надорад. Бо пешрафти равандҳои истеҳсоли чипҳо аз 7 нм ва 5 нм ба 3 нм ва ҳатто андозаҳои хурдтар, талабот ба равандҳои CMP ба сатҳи "афзоиш" расидааст. Ин барои микропорошкаи алюминийи қаҳваранги гудохташуда мушкилоти боз ҳам бузургтарро ба бор меорад:
Болотар ва якхелатар:Микропораҳои ояндашояд лозим ояд, ки ба миқёси даҳҳо нанометр бирасанд, ки тақсимоти андозаи зарраҳо ба мисли якхела аст, ки гӯё бо лазер ғалтак зада шудааст.
Тозакунанда: Ҳама гуна ифлосиҳои ионҳои металлӣ марговаранд, ки боиси талаботи тозагии афзоянда мегардад.
Функсионализатсия: Оё дар оянда "микрохокаҳои интеллектуалӣ" пайдо мешаванд? Масалан, бо истифода аз сатҳҳои махсус тағйирёфта, онҳо метавонанд хусусиятҳои буришро дар шароити мушаххас тағйир диҳанд ё худтезкунӣ, худмолкунӣ ё дигар вазифаҳоро ба даст оранд?
Аз ин рӯ, сарфи назар аз пайдоиши худ дар саноати анъанавии абразивӣ, микропорошкаи алюминийи қаҳваранги гудохташуда пас аз ворид шудан ба соҳаи пешрафтаи нимноқилҳо, тағйироти бузургеро аз сар гузаронидааст. Он дигар "болға" нест, балки "скальпели наноҷарроҳӣ" аст. Сатҳи комилан ҳамвори чипи аслӣ дар ҳар як дастгоҳи электронии пешрафтае, ки мо истифода мебарем, мавҷудияти худро аз зарраҳои бешумори хурд вобаста медонад.
Ин як лоиҳаи бузургест, ки дар ҷаҳони микроскопӣ анҷом дода мешавад вамикропорошкаи алюминийи қаҳваранги омехташудабешубҳа як ҳунарманди пурқуввати хомӯш, вале ҳатмӣ дар ин лоиҳа аст.