Чип жасоо үчүн литографиялык машиналарда көрүнбөгөн ката миллиондогон долларлык пластиналарды талкалап салышы мүмкүн. Бул жердеги ар бир микрометр жылышуу нано масштабдуу схемалардын ийгилиги же ийгиликсиздиги үчүн абдан маанилүү жана бул тактык бийин колдогон өзөк бүгүнкү каарманыбыз:кремний карбиди керамикалык материал– бул микроскопиялык дүйнөдөгү турукташтыруучу күч сыяктуу, экстремалдык чөйрөлөрдө заманбап жарым өткөргүчтөр өнөр жайынын тактыктагы өмүр линиясын коргойт.
1, Керамика чиптер менен кездешкенде: Тактыктагы эң чоң кыйынчылык
Литография машиналарынын так керамикалык компоненттери бир эле учурда үч ролду ойношу керек:
Өтө туруктуу негиз: таасир учурунда бир нече тонна басымга туруштук берет, бирок кыймылсыз бойдон калат.
Температураны көзөмөлдөө: лазердин жогорку жылуулук шоку астында жылуулук туруктуулугун сактайт.
Vacuum Guardian: нөлдүк термелүү чөйрөсүндө он жыл бою атомдук деңгээлдеги тегиздикти сактайт.
Салттуу металл материалдары жылуулуктун кеңейишине жана жыйрылуусунан улам "микро треморлорду" пайда кылат, ал эми полимер материалдары плазмалык коррозияга туруштук берүү кыйын. Кремний карбиддик керамикасы, өзгөчө кристаллдык түзүлүшү менен, катуулукта, жылуулук өткөрүмдүүлүгүндө жана деформацияга туруктуулукта кемчиликсиз тең салмактуулукка жетишет, бул аларды литографиялык машиналардын негизги компоненттери үчүн эң мыкты тандоо кылат.
2, Нано деңгээлдеги тактыктагы "көрүнбөгөн жансакчы"
Нидерландиядагы ASML, Япониядагы NIKON жана CANON сыяктуу жогорку деңгээлдеги литографиялык машиналарда кремний карбиддик керамика так өндүрүш эрежелерин акырындык менен кайра жазып жатат:
Маска этабы: алтынга барабар фотомасканы көтөрүп жүрүү, жогорку ылдамдыктагы кыймыл учурунда нанометр деңгээлиндеги позициялоо тактыгын сактоо.
Чагылдыруучу күзгү субстраты: Беттин оройлугу өтө кичинекей, ал тургай күзгү бетине караганда жылмакайыраак.
Вакуумдук камера: Он жыл колдонгондон кийин, деформация адамдын чачынын миңден бир бөлүгүнөн аз
Бул дээрлик "акылга сыйбаган" туруктуулук кремний карбидинин үч гендеринен келип чыгат:
1. Жылуулук кеңейүү коэффициенти нөлгө жакындайт: -150 ℃ден 500 ℃ге чейин дээрлик "тоңуп калган курак"
2. Болоттон үч эсе катуу: бөлүкчөлөрдүн бомбалоосунан келип чыккан микроскопиялык зыянга туруктуу
3. Өзүн-өзү майлоо мүнөздөмөлөрү: Вакуумдук чөйрөдө майсыз так берүү мүмкүнчүлүгүнө жетишүү
3, Жарым өткөргүчтөр тармагындагы "үнсүз революция"
Чип өндүрүү процесси 2 нанометрдик доорго кирген сайын, кремний карбиддик керамика көбүрөөк чектөөлөрдү жеңип чыгууда:
Кош жумушчу стол: эки системага вакуум чөйрөсүндө "атомдук деңгээл релесин" бүтүрүүгө мүмкүндүк берет.
EUV оптикалык жол системасы: 13,5 нм экстремалдык ультрафиолет нурларынын үзгүлтүксүз бомбалоосуна туруктуу.
Көп октуу байланыш системасы: кумулятивдик каталарды жаратпастан, секундасына 200 наноөлчөмдөгү кадамга жетүү.
Литография машинасынын белгилүү бир изилдөө жана иштеп чыгуу тобу салыштырмалуу сыноолорду жүргүздү: кремний карбидинин керамикалык даяр бөлүгүнүн этабын колдонгондон кийин, системанын позициялоо тактыгы 40% га жакшырды жана жабдууларды тейлөө цикли 3 айдан 2 жылга чейин узартылды. Бул өзгөрүү чиптердин өндүрүш наркын төмөндөтүп гана тим болбостон, "кытай чиптеринин" өндүрүш тактыгын биринчи жолу эл аралык стандарттарга алып чыгат.
4. Лабораториядан индустриалдаштырууга чейинки жол
Литографиялык класстагы кремний карбиддик керамикасын өндүрүү микроскопиялык дүйнөдө "кемчиликсиз сарай" курууга окшош:
Чийки заттын тазалыгы: Өтө таза кремний карбид порошогу, жегенге жарамдуу туздан миңдеген эсе таза.
Агломерациялоо процесси: жогорку температурада кристаллдын өсүү багытын так көзөмөлдөө.
Микрондон төмөн деңгээлдеги оюу үчүн алмаз кесүүчү шаймандарды колдонуу менен так иштетүү маданий эстеликтерди калыбына келтирүү сыяктуу эле көп убакытты талап кылат.
Дал ушул "материал таануу + так өндүрүш" кош ачылышы мурда аэрокосмостук жана аскердик өнөр жайлар менен гана чектелип келген заманбап материалдарды азыр санариптик цивилизацияны колдогон негизги компоненттерге айландырды.
Бүгүнкү күндөгү физикалык чегине жеткен чиптерди өндүрүү процессинде кремний карбиддик керамика өзүнүн "нөлдүк компромисс" мүнөздөмөлөрү менен чыныгы тактык маалыматтардын үймөгү эмес, материалдардын маңызын толук көзөмөлдөө экенин далилдейт. Ар бир керамикалык компонент миллиондогон наноөлчөмдүү кыймылдардын убадасын аткарганда, биз жарым өткөргүч жабдуулардын эволюциясын гана эмес, ошондой эле улуттук өнөр жайдын тактыктын туу чокусуна карай жылууга болгон чечкиндүүлүгүн көрөбүз.
Жарыяланган убактысы: 2025-жылдын 3-апрели