સેમિકન્ડક્ટર ઉત્પાદનમાં તાપમાન નિયંત્રણ શા માટે મહત્વપૂર્ણ છે?

સેમિકન્ડક્ટર ઉત્પાદનમાં, ચોક્કસ તાપમાન નિયંત્રણ  ચિપની ગુણવત્તા, કામગીરી અને ઉત્પાદન ઉપજ સુનિશ્ચિત કરવામાં મહત્વપૂર્ણ ભૂમિકા ભજવે છે. તાપમાનમાં થોડો ફેરફાર પણ સામગ્રીના વર્તન અને પ્રક્રિયાના પરિણામોમાં નોંધપાત્ર ફેરફારો લાવી શકે છે, જે સંભવિત રીતે ખામીઓ અથવા ઉપકરણ નિષ્ફળતાઓ તરફ દોરી શકે છે.

થર્મલ સ્ટ્રેસની અસર

સેમિકન્ડક્ટર ઉપકરણોમાં વિવિધ થર્મલ વિસ્તરણ ગુણાંક (CTE) ધરાવતા પદાર્થોના બહુવિધ સ્તરો હોય છે. ઉદાહરણ તરીકે, સિલિકોન વેફર્સ, મેટલ ઇન્ટરકનેક્ટ્સ અને ડાઇલેક્ટ્રિક સ્તરો ઝડપી ગરમી અથવા ઠંડક દરમિયાન અલગ અલગ દરે વિસ્તરે છે અથવા સંકોચાય છે. આ મેળ ખાતી ન હોય તો થર્મલ સ્ટ્રેસ પેદા થઈ શકે છે, જેનાથી ગંભીર ઉત્પાદન સમસ્યાઓ ઊભી થઈ શકે છે જેમ કે:

* તિરાડો: વેફરમાં સપાટી અથવા આંતરિક તિરાડો યાંત્રિક અખંડિતતાને જોખમમાં મૂકી શકે છે અને ઉપકરણની નિષ્ફળતા તરફ દોરી શકે છે.

* ડિલેમિનેશન: ધાતુ અથવા ડાઇલેક્ટ્રિક સ્તરો જેવા પાતળા પડ અલગ થઈ શકે છે, જે ચિપના વિદ્યુત પ્રદર્શન અને લાંબા ગાળાની વિશ્વસનીયતાને નબળી પાડે છે.

* માળખાકીય વિકૃતિ: તાણને કારણે ઉપકરણની રચનાઓ વિકૃત થઈ શકે છે, જેના કારણે લીકેજ અથવા શોર્ટ સર્કિટ જેવી વિદ્યુત સમસ્યાઓ થઈ શકે છે.

ઉચ્ચ-ચોકસાઇ તાપમાન નિયંત્રણની ભૂમિકા

TEYU ઔદ્યોગિક ચિલર જેવી અદ્યતન તાપમાન નિયંત્રણ પ્રણાલીઓ અસાધારણ ચોકસાઇ સાથે તાપમાન સ્થિરતા જાળવવા માટે રચાયેલ છે. ઉદાહરણ તરીકે, TEYU નું અલ્ટ્રાફાસ્ટ લેસર ચિલર  ±0.08°C સુધીની નિયંત્રણ ચોકસાઈ પ્રદાન કરે છે, જે મહત્વપૂર્ણ સેમિકન્ડક્ટર સાધનો માટે પ્રક્રિયા સ્થિરતા સુનિશ્ચિત કરે છે, જેમાં એચર્સ, ડિપોઝિશન સિસ્ટમ્સ અને આયન ઇમ્પ્લાન્ટર્સનો સમાવેશ થાય છે.

સેમિકન્ડક્ટર પ્રક્રિયાઓમાં પ્રિસિઝન કૂલિંગના ફાયદા

1. થર્મલ સ્ટ્રેસ ક્રેકીંગ અટકાવે છે:  એકસમાન ઠંડક જાળવી રાખીને, ચિલર વિવિધ સામગ્રીઓ વચ્ચે CTE મિસમેચની અસરોને ઘટાડે છે, થર્મલ સાયકલિંગ દરમિયાન તિરાડો અને ડિલેમિનેશનનું જોખમ અસરકારક રીતે ઘટાડે છે.

2. ડોપિંગ એકરૂપતા સુધારે છે:  આયન ઇમ્પ્લાન્ટેશન અને ત્યારબાદના એનિલિંગમાં, સ્થિર થર્મલ પરિસ્થિતિઓ વેફરમાં સતત ડોપન્ટ સક્રિયકરણ સુનિશ્ચિત કરે છે, જે ચિપ કામગીરી અને વિશ્વસનીયતામાં વધારો કરે છે.

3. ઓક્સાઇડ સ્તર સુસંગતતા વધારે છે:  સચોટ તાપમાન નિયમન ઓક્સિડેશન દરમિયાન ધાર-થી-કેન્દ્ર થર્મલ ગ્રેડિયન્ટ્સને દૂર કરવામાં મદદ કરે છે, એકસમાન ગેટ ઓક્સાઇડ જાડાઈ સુનિશ્ચિત કરે છે, જે સુસંગત ટ્રાન્ઝિસ્ટર લાક્ષણિકતાઓ માટે મહત્વપૂર્ણ છે.

નિષ્કર્ષ

સેમિકન્ડક્ટર ફેબ્રિકેશનમાં તાપમાન નિયંત્રણ અનિવાર્ય છે. ઉચ્ચ-ચોકસાઇવાળા થર્મલ મેનેજમેન્ટ સાથે, ઉત્પાદકો થર્મલ તણાવને કારણે થતી ખામીઓને ઘટાડી શકે છે, ડોપિંગ અને ઓક્સિડેશન પ્રક્રિયાઓમાં એકરૂપતા સુધારી શકે છે, અને અંતે ઉચ્ચ ચિપ ઉપજ અને વધુ સારું ઉપકરણ પ્રદર્શન પ્રાપ્ત કરી શકે છે.