Di warê çêkirina nîvconductoran de, ku rastbûna herî bilind dişopîne, katsayiya berfirehbûna germî yek ji parametreyên bingehîn e ku bandorê li ser kalîteya hilberê û aramiya hilberînê dike. Di tevahiya pêvajoyê de, ji fotolîtografî, gravurkirin heta pakkirinê, cûdahiyên di katsayiyên berfirehbûna germî ya materyalan de dikarin bi awayên cûrbecûr mudaxeleyî rastbûna çêkirinê bikin. Lêbelê, bingeha granît, bi katsayiya berfirehbûna germî ya pir kêm, bûye mifteya çareserkirina vê pirsgirêkê.
Pêvajoya lîtografiyê: Deformasyona germî dibe sedema guherîna qalibê
Fotolîtografî gaveke bingehîn e di çêkirina nîvconductoran de. Bi rêya makîneyeke fotolîtografî, şêweyên devreyê yên li ser maskeyê têne veguheztin ser rûyê waferê ku bi fotoberxwedêr hatiye pêçandin. Di vê pêvajoyê de, rêveberiya germî ya di hundirê makîneya fotolîtografî û aramiya maseya xebatê de pir girîng in. Mînakî materyalên metalî yên kevneşopî bigirin. Koefîsyenta wan a berfirehbûna germî bi qasî 12×10⁻⁶/℃ ye. Di dema xebitandina makîneya fotolîtografî de, germahiya ku ji hêla çavkaniya ronahiya lazer, lensên optîkî û pêkhateyên mekanîkî ve tê hilberandin dê bibe sedema bilindbûna germahiya alavan bi 5-10 ℃. Ger maseya xebatê ya makîneya lîtografî bingehek metalî bikar bîne, bingehek 1 metre dirêj dikare bibe sedema deformasyona berfirehbûnê ya 60-120 μm, ku dê bibe sedema guheztina pozîsyona nisbî di navbera maske û waferê de.
Di pêvajoyên çêkirinê yên pêşketî de (wek 3nm û 2nm), mesafeya tranzîstorê tenê çend nanometre ye. Deformasyoneke germî ya ewqas piçûk bes e ku bibe sedema nelihevhatina şêweya fotolîtografiyê, ku dibe sedema girêdanên tranzîstorê yên neasayî, kurteçûn an jî devreyên vekirî, û pirsgirêkên din, ku rasterast dibin sedema têkçûna fonksiyonên çîpê. Koefîsyenta berfirehbûna germî ya bingeha granît bi qasî 0.01μm/°C (ango, (1-2) ×10⁻⁶/℃) kêm e, û deformasyon di bin heman guherîna germahiyê de tenê 1/10-1/5 ya metalê ye. Ew dikare platformek barhilgir a stabîl ji bo makîneya fotolîtografiyê peyda bike, veguhastina rast a şêweya fotolîtografiyê misoger bike û berhema çêkirina çîpê bi girîngî baştir bike.
Gravkirin û danîn: Bandorê li rastbûna pîvanî ya avahiyê dike
Gravkirin û danîn pêvajoyên sereke ne ji bo çêkirina avahiyên çerxeya sê-alî li ser rûyê waferê. Di dema pêvajoya gravkirinê de, gaza reaktîf bi materyalê rûyê waferê re reaksiyonek kîmyewî derbas dike. Di heman demê de, pêkhateyên wekî dabînkirina hêza RF û kontrola herikîna gazê di hundurê alavan de germê çêdikin, dibin sedema bilindbûna germahiya waferê û pêkhateyên alavan. Ger katsayiya berfirehbûna germî ya hilgirê waferê an bingeha alavan bi ya waferê re li hev neke (katsayiya berfirehbûna germî ya materyalê silîkonê bi qasî 2.6×10⁻⁶/℃ ye), dema ku germahî diguhere, stresa germî dê çêbibe, ku dibe sedema şikestinên piçûk an jî xwarbûnê li ser rûyê waferê.
Ev cure deformasyon dê bandorê li kûrahiya gravurkirinê û vertîkalîteya dîwarê alî bike, û bibe sedema dûrketina ji pîvanên xelekên gravurkirî, qulên derbasbûyî û avahiyên din ji pêdiviyên sêwiranê. Bi heman awayî, di pêvajoya danîna fîlma tenik de, cudahiya di berfirehbûna germî de dibe ku bibe sedema stresa navxweyî di fîlma tenik a razandî de, ku dibe sedema pirsgirêkên wekî şikestin û qelişîna fîlmê, ku bandorê li performansa elektrîkê û pêbaweriya demdirêj a çîpê dike. Bikaranîna bingehên granît bi katsayiyek berfirehbûna germî ya mîna materyalên silîkonê dikare bi bandor stresa germî kêm bike û aramî û rastbûna pêvajoyên gravurkirin û danînê misoger bike.
Qonaxa pakkirinê: Nelihevhatina germî dibe sedema pirsgirêkên pêbaweriyê
Di qonaxa pakkirina nîvconductor de, lihevhatina katsayiyên berfirehbûna germî di navbera çîp û materyalê pakkirinê de (wek rezîna epoksî, seramîk, hwd.) pir girîng e. Katsayiya berfirehbûna germî ya silîkonê, materyalê bingehîn ê çîpan, nisbeten kêm e, lê ya piraniya materyalên pakkirinê nisbeten bilind e. Dema ku germahiya çîpê di dema karanînê de diguhere, ji ber nelihevhatina katsayiyên berfirehbûna germî, stresa germî dê di navbera çîp û materyalê pakkirinê de çêbibe.
Ev stresa germî, di bin bandora çerxên germahiyê yên dubarekirî de (wek germkirin û sarkirin di dema xebitandina çîpê de), dikare bibe sedema şikestina westandina girêdanên lehimê yên di navbera çîp û substrata pakkirinê de, an jî bibe sedema ketina têlên girêdanê yên li ser rûyê çîpê, ku di dawiyê de dibe sedema têkçûna girêdana elektrîkê ya çîpê. Bi hilbijartina materyalên substrata pakkirinê yên bi katsayiya berfirehbûna germî ya nêzîkî ya materyalên silîkonê û bi karanîna platformên ceribandina granît ên bi aramiya germî ya hêja ji bo tespîtkirina rastbûnê di dema pêvajoya pakkirinê de, pirsgirêka nelihevhatina germî dikare bi bandor were kêm kirin, pêbaweriya pakkirinê dikare were baştir kirin, û temenê karûbarê çîpê dikare were dirêj kirin.
Kontrola jîngeha hilberînê: Aramiya hevrêzkirî ya alav û avahiyên kargehê
Ji bilî ku rasterast bandorê li ser pêvajoya çêkirinê dike, katsayiya berfirehbûna germî bi kontrola giştî ya jîngehê ya kargehên nîvconductors ve jî têkildar e. Di atolyeyên hilberîna nîvconductors ên mezin de, faktorên wekî destpêkirin û rawestandina pergalên klîmayê û belavkirina germê ya komên alavan dikarin bibin sedema guherînên di germahiya jîngehê de. Ger katsayiya berfirehbûna germî ya qata kargehê, bingehên alavan û binesaziya din pir zêde be, guhertinên germahiyê yên demdirêj dê bibin sedema şikestina qatê û guheztina bingeha alavan, bi vî rengî bandorê li rastbûna alavên rastîn ên wekî makîneyên fotolîtografiyê û makîneyên gravurkirinê dike.
Bi karanîna bingehên granît wekî piştgirên alavan û bi hevberkirina wan bi materyalên avahiya kargehê yên bi katsayiyên berfirehbûna germî yên nizm, hawîrdorek hilberînê ya aram dikare were afirandin, pirbûna lêçûnên kalibrkirin û lênêrînê yên alavan ên ji ber deformasyona germî ya hawîrdorê kêm dike, û xebata domdar a xeta hilberîna nîvconductor misoger dike.
Koefîsyenta berfirehbûna germî di tevahiya çerxa jiyana çêkirina nîvconductoran de, ji hilbijartina materyalan, kontrola pêvajoyê bigire heya pakkirin û ceribandinê, derbas dibe. Bandora berfirehbûna germî divê di her girêdanê de bi hişkî were hesibandin. Bingehên granîtê, bi koefîsyenta xwe ya berfirehbûna germî ya pir nizm û taybetmendiyên din ên hêja, bingehek fîzîkî ya aram ji bo çêkirina nîvconductoran peyda dikin û dibin garantiyek girîng ji bo pêşvebirina pêşveçûna pêvajoyên çêkirina çîpan ber bi rastbûna bilindtir ve.
Dema weşandinê: 20ê Gulana 2025an