Yarımkeçiricilər İstehsalında Temperatur Nəzarəti Niyə Kritikdir?

Yarımkeçirici istehsalında dəqiq temperatur nəzarəti çipin keyfiyyətini, performansını və istehsal məhsuldarlığını təmin etmək üçün mühüm rol oynayır. Hətta kiçik temperatur dalğalanmaları materialın davranışında və proses nəticələrində əhəmiyyətli dəyişikliklərə səbəb ola bilər, potensial olaraq qüsurlara və ya cihazın nasazlığına səbəb ola bilər.

Termal Stressin Təsiri

Yarımkeçirici qurğular müxtəlif istilik genişlənmə əmsallarına (CTE) malik bir neçə təbəqədən ibarətdir. Məsələn, silikon vaflilər, metal qarşılıqlı əlaqə və dielektrik təbəqələr sürətli qızdırma və ya soyutma zamanı müxtəlif sürətlə genişlənir və ya daralır. Bu uyğunsuzluq termal gərginlik yarada bilər və ciddi istehsal problemlərinə səbəb ola bilər, məsələn:

* Çatlaqlar: Vaflilərdə səth və ya daxili çatlar mexaniki bütövlüyü poza bilər və cihazın sıradan çıxmasına səbəb ola bilər.

* Delaminasiya: Metal və ya dielektrik təbəqələr kimi nazik təbəqələr ayrıla bilər, çipin elektrik performansını və uzunmüddətli etibarlılığını zəiflədə bilər.

* Struktur deformasiyası: Cihaz strukturları gərginlik səbəbindən əyilə bilər, sızma və ya qısaqapanma kimi elektrik problemlərinə səbəb ola bilər.

Yüksək Dəqiqlik Temperatur Nəzarətinin Rolu

TEYU sənaye soyuducuları kimi qabaqcıl temperatur nəzarət sistemləri temperaturun sabitliyini müstəsna dəqiqliklə saxlamaq üçün nəzərdə tutulmuşdur. Məsələn, TEYU-nun ultrasürətli lazer soyuducusu ±0,08°C-ə qədər nəzarət dəqiqliyi təklif edir və bu, etcherlər, çökmə sistemləri və ion implantatorları da daxil olmaqla kritik yarımkeçirici avadanlıqlar üçün prosesin sabitliyini təmin edir.

Yarımkeçirici Proseslərdə Dəqiq Soyutmanın Faydaları

1. Termal Stress Çatlağının qarşısını alır: Vahid soyutma təmin etməklə, soyuducular müxtəlif materiallar arasında CTE uyğunsuzluğunun təsirlərini minimuma endirərək, termal dövriyyə zamanı çatlar və təbəqələşmə riskini effektiv şəkildə azaldır.

2. Dopinq vahidliyini yaxşılaşdırır: İon implantasiyası və sonrakı tavlamada sabit istilik şəraiti vaflidə ardıcıl qatqı aktivləşdirməsini təmin edir, çip performansını və etibarlılığını artırır.

3. Oksid qatının tutarlılığını artırır: Dəqiq temperatur tənzimlənməsi oksidləşmə zamanı kənardan mərkəzə istilik qradiyentlərini aradan qaldırmağa kömək edir, ardıcıl tranzistor xüsusiyyətləri üçün vacib olan qapı oksidinin vahid qalınlığını təmin edir.

Nəticə

Temperatur nəzarəti yarımkeçiricilərin istehsalında əvəzolunmazdır. Yüksək dəqiqlikli istilik idarəetməsi ilə istehsalçılar istilik gərginliyinin səbəb olduğu qüsurları azalda, dopinq və oksidləşmə proseslərində vahidliyi yaxşılaşdıra və nəticədə daha yüksək çip məhsuldarlığına və daha yaxşı cihaz performansına nail ola bilərlər.