Kei te whakahaere matou i tetahi wheketere i Haina e tohunga ana ki te whakaputa hau ahumahi. Mai i taku tirohanga, kua kite ahau i te kukuwhatanga whakamiharo o te hangarau, i mahia katoatia e tetahi mea e kore e kitea e te nuinga o te tangata: nga hau ma te tino teitei. Ko nga miihini iti i roto i to waea, rorohiko me to motuka he mea whakamiharo o nga mahi miihini hou, engari kaore e taea te hanga ki te kore he tuku tika me te kohakore o enei hau motuhake.

Kei te mohio koe ki te hiranga o te kounga me te mekameka tuku pono, engari ka miharo pea koe he aha ko nga paerewa mo nga hau hauahuru he tino teitei te arorangi. He aha te mea me 99.9999% parakore te tukunga Argon? Ma tenei aratohu e whakamuri te arai o te ao hangahanga hikohiko. Ka tuhurahia e tatou nga hau motuhake e whakamahia ana, he aha ta raatau mahi, me te aha i noho ai te maatanga te take tino nui. Hei te mutunga, ka tino marama ake to mohiotanga ki nga hua ka puta mai ka pai ake koe ki te whakapuaki i o raatau uara ki o kaihoko.

He aha te mea he mea tino nui nga hau motuhake mo te hanga Semiconductor?

Whakaarohia te hanga i tetahi paparangi ka taea e te onepu kotahi te waahi ka hinga te hanganga katoa. Koina te taumata o te tika e hiahiatia ana i roto i te hanga semiconductor ahumahi. Ko nga "poraka hanga" o tenei ahumahi ehara i te pereki me te kumete, engari ko nga ngota, me nga "taputapu" he hau tino motuhake. Ko te katoa tito o te iahiko whakauru ka tupu i runga i te tauine mokitokito, kei reira nga papa o nga rawa, he iti noa nga ngota te matotoru, ka waiho ki runga, ka werohia ranei mai i tetahi angiangi hiraka.

Ko enei nga tukanga semiconductor he tino tairongo. Tetahi matūriki, matū ranei e kore e hiahiatia poke ka taea te whakararu i te hoahoanga ngawari o te microchip, ka kore e whai hua. Koinei te waahi ka whakamahia nga hau. Ka hangaia e ratou nga taiao tino-ma, ka whakarato i nga rawa mo nga paparanga hou, ka mahi hei "scalpels" matū e whakairo ana i nga huarahi whakahirahira mo te hiko. Ko te tukanga hanga semiconductor he kanikani matatini o tauhohenga matū, ko nga hau nga kaihaka. Ki te kore he tuku pumau, pono, tino parakore o enei hau, karekau noa nga hikohiko hou.

Ko te hau e whakamahia ana i roto i te hanga semiconductor ehara i a koe nga hua ahumahi paerewa. He mea hangahia kia tutuki nga taumata parakore he uaua ki te maarama, he maha nga waahanga mo ia piriona, he waahanga ranei mo ia piriona. Ko tenei na te mahi o nga taputapu semiconductor he mea here tika ki te tino pai o to ratou hanganga ngota. He rāpoi ngota tauhohenga o te hāora, te kohu wai ranei i roto i te mea me noho kore hau ka taea te oxidation, te huri i te āhuatanga hiko o te ara iahiko me te arahi ki nga hapa. Koinei te take i te ahumahi hau motuhake he mea tino nui ki te ao hangarau.

He aha nga waahanga matua o nga hau e whakamahia ana i roto i te hanga Semiconductor?

Ina korero tatou mo hau i roto i te hanga semiconductor, i te nuinga o te waa ka taka ki etahi waahanga matua i runga i ta raatau mahi. Ma te mohio ki enei roopu ka maarama ake te mahi a ia roopu hau takaro i roto i te matatini tukanga whakaputa. Ehara i te mea kotahi, e rua noa nga hau; he hou hangahanga hikohiko me neke atu i te 30 nga rereke hau me nga ranunga kia mahi.

Tuatahi ko nga hau nui. Ko enei nga hoiho mahi, e whakamahia ana i roto i nga rahinga nui puta noa i te whare. Whakaarohia ko ratou te ahua taketake o te papanga. Ko nga mea tino noa ko:

• Hauota (N₂): Ka whakamahia mo te horoi i nga ruma me nga taputapu ki te tango i nga mea poke me te hanga i te taiao kore.
• hāora (O₂): Ka whakamahia ki te whakatipu i nga paparanga hauhauora (SiO₂) kounga teitei, e mahi ana hei insulators.
• Hauwai (H₂): Ka whakamahia mo te horoi i nga papa me nga waahanga motuhake tukunga nga tukanga.
• Argon (Ar): He hau korekore whakamahia ki te hanga i tetahi taiao pumau mo nga tukanga penei i te pupuhi.

Kei muri ko nga hau motuhake, e mohiotia ana ano hau motuhake hiko. Ko enei nga mea tino motuhake, he maha tonu tauhohenga haurehu morearea ranei e mahi ana i nga mahi whakahirahira o te tarai me te waipara. Ka whakamahia i roto i nga rahinga iti engari he nui ake te utu, me tino tupato te whakahaere. Ka taea te wehewehea enei ki nga roopu penei:

• Nga hau Wehenga: Ko enei hau, penei i a Silane (SiH₄), ko te puna o nga rawa hei hanga i nga paparanga o te maramara. Ka pirau, ka whakatakoto a kiriata kikokore o rauemi ki runga i te angiangi hiraka.
• Nga hau etchant: Ko enei hau reactive whakamahia ki te tango i nga rawa. Ko nga tauira ko nga pūhui fluorine penei i te Carbon Tetrafluoride (CF₄) me hauwai pūhaumāota (HCl). Ka whakamahia i roto i te tukanga tarai ki te whakairo i nga tauira ara iahiko.
• Nga hau Dopant: Ka whakamahia enei hau hei "dope" i te hiraka, ko te tikanga he whakauru i tetahi mea motuhake poke (a haupapa) ki te huri i tana āhuatanga hiko. He mea nui tenei ki te hanga transistors. noa hau dopant ko Arsine (AsH₃) me Phosphine (PH₃).

He pehea te mahi a Nitrogen Gas hei Kaimahi i roto i nga Hangahanga Semiconductor?

Mena ka hikoi koe i roto i a hanga semiconductor te whare, te mea tino whanui hau ka tutaki koe ko hauota. Ahakoa karekau e whai waahi ki te kaupapa matua tauhohenga matū e hanga ana i te maramara, he mea tino nui tana mahi mo te hanga i nga tikanga kia angitu ai aua tauhohenga. Ka whakamahia te hauota matua mo tona inertness; kare e tauhohe ki etahi atu huānga, ka waiho hei "whakakii" tino pai hau.

Ko te whakamahi tuatahi mo hauota kei te purea me te hanga i te hau koretake. I mua i tetahi tairongo tukanga semiconductor Ka taea te timata, me noho kore rawa te ruuma i nga poke penei i te hāora, te kohu wai, me te puehu. High-pure hauota ka pehia i roto i te ruma ki te pana atu i enei mea kore e hiahiatia. Ma tenei ka aukati i te waiora ohorere, i etahi atu tauhohenga ranei ka pakaru te angiangi. Ka whakamahia ano tenei maataapono ki nga taputapu me nga putea kawe (e mohiotia ana ko nga FOUP) e kawe ana nga angiangi silicon i waenganui i nga wahanga rereke o te tukanga hangahanga.

I tua atu, hauota whai wāhi nui i roto i photolithography, te tukanga o te tā i te hoahoa ara iahiko ki runga i te angiangi. I roto i nga ultraviolet hohonu hou (DUV) tuhi tuhi, te mokowhiti i waenga i te arotahi me te angiangi kua whakakiia ki te ultra-parakore hauota (ranei Argon) ki te tuku i te rama-poto roangaru kia haere ma te kore e uruhia e te hau. Ki te kore tenei taiao korekore, ka kore e taea te mahi. I roto i taku wheako ki te tuku ki nga papanga, ko te hiahia mo te haere tonu, te reo-nui, me te tino parakore hauota karekau e taea te hoko.

He aha te mahi a Argon ki te hanga i te taiao tino pai?

Ka rite ki te Nitrogen, Argon he rangatira hau, te tikanga he matū korekore. Heoi, Ka whakamahia te Argon mo nga tono motuhake e whai hua ana tana taumaha ngota taumaha. Ko tetahi o nga mea tino nui o enei tono ko te putunga putunga, ko te pupuhi ranei. He kohu tinana tenei tukanga tuku whakamahia ki te takoto ki raro kiriata whakarewa angiangi, e hanga te waea o te iahiko whakauru.

I roto i te sputtering, ka tukuna he ngaohiko teitei ki roto i te ruma korehau kua whakakiia hau argon. Ma tenei ka hanga he plasma o te utu pai Argon katote. Ka whakaterehia enei katote ka pakaru ki te "whaainga" i mahia mai i te whakarewa e hiahia ana matou ki te whakatakoto (penei i te parahi, i te konumohe ranei). Ko te kaha o te tukinga ka turaki i nga ngota whakarewa mai i te whaainga, ka rere puta noa i te ruma ka whakakakahu i te angiangi hiraka i roto i te paparanga angiangi, riterite. Argon He tino pai mo tenei na te mea he taumaha ki te whakakore tika i nga ngota i whaaia engari he matū karekau e tauhohe ki te kiriata whakarewa e awhina ana ki te hanga. Ka whakaratohia e ia te tino pai te taiao mo te whakahekenga o nga konganuku.

Ko tetahi atu whakamahinga matua mo Argon kei roto i te tarai plasma. I roto i tenei tukanga tarai, Argon he maha nga wa ka konatunatua ki te a tauhohenga rewa hau. Ko te Argon he awhina ki te whakapumau i te plasma me te puhipuhi tinana ki te mata, ka awhina i te hanga matū me te hanga i nga tapahi poutū tika ake i roto i te papanga. He tuku pono o Puta hau argon he mea tino nui mo nga whare e mahi whakakotahi ana, e tarai ana ranei.

Ka taea e koe te whakamarama me pehea te whakamahi i te hauwai mo te tuku me te horoi?

Ahakoa e whakanuia ana te Nitrogen me te Argon mo te kore hohekore, hauwai ka whakanuia mo te tino nui tauhohenga, engari i roto i te tino ma me te whakahaere. Ka whakamahia te hauwai nui ki roto hanga semiconductor mo te horoi i nga papa me tetahi momo momo tukunga ka kiia ko te tipu epitaxial. Ko te iti o te rahi o te ngota ka taea e ia te kuhu me te tauhohe i nga huarahi e kore e taea e etahi atu hau.

I mua i te whakatipu paparanga hou ki runga i te a angiangi, me tino ma te mata, tae noa ki te taumata ngota. hau hauwai ka whakamahia i roto i te tukanga pamahana teitei e kiia nei ko te "pake hauwai" ki te tango i nga waikura taketake (he papanga angiangi o te hauhaarua-a-tinana) kua hanga ki runga hiraka mata. Ko te hauwai ka tauhohe ki te hāora, ka hanga i te kohu wai (H₂O) ka maemaa ki waho o te ruma, ka waiho he parakore. hiraka kua rite te mata mo te mahi ka whai ake.

hauwai he waahanga matua ano hoki i roto epitaxial tipu (he "epi") ranei, he tukanga e tupu ana i te paparanga kirikiri kotahi o hiraka i runga o te angiangi hiraka. Ko tenei paparanga hou he hanganga karaihe tino pai me te whakahaere tika haupapa taumata. hauwai mahi hei kawe hau mo te hiraka puna hau (pērā i te silane, trichlorosilane rānei). Ka whakarite hoki i te taiao tipu ma te hamu i nga ngota hāora kotiti. Ko te kounga o tenei paparanga epitaxial he mea tino nui ki te mahi a nga kaitukatuka teitei-mutunga, kia ma o te Puta hauwai tuku tino hirahira.

He aha nga hau etchant me pehea te whakairo i nga iahiko moroiti?

Mēnā he hanga paparanga te waipara, ko te whakairo ko te whakairo maataki hei hanga i nga tauira ara iahiko. Whakaarohia he whakairo moroiti. I muri i te tautuhi i tetahi tauira ma te whakamahi photolithography, etchant ka whakamahia nga hau hei whakarato te tikanga o te matū ki te tango rauemi mai i nga waahi karekau o te angiangi. Koinei tetahi o nga waahanga tino uaua, tino nui hoki hanga maramara.

Ko te hau e whakamahia ana i roto i te tarai Ko te tikanga ko te puowai, te maaota, te puhui-a-bromine ranei. Ko te whiriwhiri o hau ka whakawhirinaki ki te rauemi e taraihia ana.

• Ko nga hau e pa ana ki te Fluorine (hei tauira, CF₄, SF₆, NF₃) he pai mo te tarai hiraka me te hauhā hauhā.
• Ko nga hau maaota (hei tauira, Cl₂, BCl₃, HCl) he maha nga wa ka whakamahia mo nga konganuku tarai penei i te konumohe.

Ko enei hau reactive ka whakauruhia ki roto i te ruma plasma. Ka pakaru te plasma hau ka wehea nga ngota ki tino tauhohenga katote me nga tuwhena. Ka tauhohe enei tuwhena ki te mata o te angiangi, ka hanga i tetahi puhui puhoi hou ka ngawari te maemaa atu, na reira ka "wao" te rauemi. Ko te tino tika e hiahiatia ana he tino nui; ko te whainga etch torotika ki raro (anisotropical) me te kore e tapahia te paparanga tauira. Hou hangahanga hikohiko whakamahi matatini ranunga hau me te ata whakahaere i nga tikanga plasma kia tutuki ai tenei.

He aha te Whakapae Korehu Matū (CVD) me te aha nga hau e uru ana?

Ko te Kohu Kohu Maama (CVD) he kohatu kokonga tukanga tuku i roto hanga semiconductor. Koia te tikanga tuatahi ki te hanga i nga momo kiriata angiangi whakamatao me te kawe e hanga he taputapu semiconductor. Ko te kaupapa matua ko te rere a hau (he ranunga hau ranei) i runga i te wera angiangi. Ko te wera ka puta te hau ki te tauhohe, ki te pirau ranei i runga i te mata o te angiangi, ka waiho he kiriata totoka o nga rawa e hiahiatia ana.

Ia o enei tauhohenga e hiahia ana i nga ahuatanga tino pumau me te tino hau parakore teitei. Hei tauira, i te wa e whakatakoto ana i te paparanga polysilicon ma te whakamahi i te Silane, tetahi hāora poke i roto i te hau Ko te awa ka puta ake te hauhā hauhā, ka tūkino i ngā āhuatanga kawe o te paparanga. Koinei te take ka aro nui matou, hei kaiwhakarato, ki te purenga me te tātaritanga o enei hau waipae. Te whare pukapuka katoa o Nga haurehu motuhake tino parakore Ko ta matou tuku he mea whakarite ki te whakatutuki i enei whakaritenga kaha.

He aha te mea ko te Purity-High Purity te mea tino nui mo nga hau Semiconductor?

Kaore e taea e au te korero nui i tenei: i roto i te ahumahi semiconductor, mā he mea katoa. Ko te kupu teitei-ma e kore te tikanga 99% ranei ara 99.9%. Mo hau hau, e korero ana matou parakore ultra-tiketike (UHP), ko te tikanga 99.999% (e kiia ana ko "five nines") teitei ake ranei. Mo etahi tino arohaehae hau tukanga, ko te whakaritenga ka taea te 99.9999% ("ono iwa"), teitei ake ranei. He maamaa te take: ka mate nga mea poke i te mahi.

Ko nga ahuatanga kei runga i te miihini miihini hou ka ine ki roto i nga nanometer (te piriona o te mita). I tenei tauine, ko tetahi matūriki ke, he ngota ngota e kore e hiahiatia he rite ki te toka i waenganui o te huarahi nui. He poke taea:

• Huri Āhuatanga Hiko: Ka taea e te katote konutai kotiti ke te huri i te ngaohiko paepae o te transistor, ka whakakahia, ka whakaweto ranei i te wa he.
• Waihangahia nga Kohatanga Hanganga: Ka taea e te ngota ngota hāora te whakararuraru i te kurupae karaehe tino pai i te wa e tipu ana te epitaxial, ka hanga he "dislocation" ka aukati i te rere irahiko.
• Meinga te Iahiko Poto: Ka taea e te matūriki konganuku te hono i nga raina whakahaere e rua, ka hanga he poto poto.
• Whakaitihia te Hua: Ko te nui ake o nga mea poke, ka nui ake te maha o nga maramara koha ki ia waahanga angiangi, e pa ana ki te whai hua.

Koinei te take, hei kaihanga, ko ta matou haumi nui ko te purenga me nga taputapu tātari. Ia puranga o hau me kia whakamatauria kia tutuki nga waahanga-ia-piriona (ppb) me nga waahanga-ia-triona (ppt) nga waahanga e hiahiatia ana e o taatau kaihoko. Ko te tono mo nga hau parakore teitei Ko te mea e akiaki ana i te katoa maakete hau motuhake mo te hikohiko.

Me pehea e Whakapumau ai i te Kounga me te Whakapumautanga o nga Hauaa Maamaa?

Mo te apiha hoko pera i a Mark, koinei te patai tino nui. He horihori te utu nui mena ko te hau he rereke te kounga, kua tomuri ranei te tuku. Kua rongo ahau i nga korero whakamataku: nga kaiwhakarato e whakarato ana i nga tiwhikete tinihanga mo te tātari, he tuku ranei hau motuhake ka puritia i roto i nga tikanga mo nga wiki, ka mutu te raina whakaputa. Ko te whakatika i enei tohu mamae kei te kaupapa o to maatau kaupapa pakihi.

Me timata te kounga ki te purenga tukanga. Ka whakamahia e matou nga punaha matatau penei i te whakamaaramatanga cryogenic me nga rawa whakangao motuhake hei tango i nga poke. Engari karekau te tukanga e mutu i reira. Ko te mahi tino nui ko te manatoko. Ka whakamahia e matou nga taputapu tātari hou penei i te Gas Chromatograph-Mass Spectrometers (GC-MS) ki te whakamatau i ia rango kotahi i mua i te tuku. Ka whakaratohia e matou ki o taatau kaihoko tetahi Tiwhikete Tiwhikete Tiwhikete Tiwhikete (COA) mo ia puranga, e whakamana ana i te hau parakore.

A tuku pono ko te mekameka te haurua o te whārite. Kei roto i tenei:

• Whakaritenga Porotakaroa pakari: Porotakaro mo hau parakore ultra-tiketike ka mahia he mahi horoi motuhake me te whakangao kia kore ai te ipu e poke i te hau.
• Maramatanga Logistics: Ka mahi tahi matou me nga hoa mahi arorau mohio e mohio ana ki nga ture mo te tuku taonga pehanga teitei me etahi wa morearea ki te ao. Ka whakaratohia e matou nga tuhinga katoa e tika ana hei whakarite kia maeneene nga tikanga tuku.
• Maama Whakawhitiwhiti: Kua whakangunguhia a maatau roopu hoko me nga roopu tautoko ki te whakarato i nga whakahoutanga auau. Ka mohio tonu koe ki te mana o to ota, mai i te whakaputanga ki te tuku whakamutunga. Kei te mohio tatou he mea matapae te tuku hau parakore teitei he mea nui mo o taatau kaihoko ki te whakahaere i a raatau ake raarangi whakaputa. Ka whakaekea ano e matou nga momo rereke ranunga hau kōwhiringa ki te whakatutuki i ngā hiahia tukanga motuhake.

He aha te mea kei te heke mai mo nga hau i roto i te Ahumahi Semiconductor?

Ko te ahumahi semiconductor e kore e tu tonu. Ka rite ki te tohu a Moore's Law, kei te tohe tonu nga kaihanga maramara ki te hanga taputapu iti ake, tere, me te kaha ake. Ko tenei mahi auaha karekau e pa ana ki te hau me nga ranunga whakamahia i roto i to ratou hanga. Ka neke tatou ki te reanga whai muri o te semiconductor hangarau, me te iti o te rahi o nga ahuatanga ki te iti noa nga nanometera, ka tino kaha rawa atu nga whakaritenga mo te maa hau.

Kei te kite tatou i te ahua o nga taonga hou kei tua atu hiraka, penei i te gallium nitride (GaN) me te silicon carbide (SiC), he mea hou me te rereke. hau tukanga mo te tarai me te whakatakoto. He nekehanga ano ki nga hoahoanga 3D uaua ake, penei i te FinFET me te Gate-All-Around (GAA) transistors, e hiahia ana kia tino tika i roto i te tukunga a etch takahanga. Ko te tikanga tenei ko te hau motuhake me auaha tonu te ahumahi ki te whakawhanake ngota ngota hou me te eke ki nga taumata teitei ake purenga.

Mai i taku tirohanga hei kaiwhakarato, ko te wa kei te heke mai ko te mahi tahi. Kua kore e ranea ki te hoko noa i te rango o hau. Me mahi tata tatou ki o tatou kaihoko i roto i te hanga hikohiko rängai kia märama ki a rätou mahere huarahi hangarau a meake nei. Ma tenei ka taea e tatou te tatari mo te hiahia mo nga mea hou hau parakore teitei me te whakangao ki nga mahi whakangao me nga kaha tātari hei tuku. Nga toa e kore e kitea o te hikohiko ao—ko nga hau—ka noho tonu ki mua o te ahu whakamua hangarau.

Nga Taketake matua

I a koe e whakaputa ana i nga hau ahumahi mo te maakete semiconductor tono, koinei nga mea tino nui hei maumahara:

• Ko te Maama te mea nui: Ko te take tino nui ko parakore ultra-tiketike. Ko nga mea poke, ahakoa i nga waahanga-ia-piriona taumata, ka taea te raru o te taputapu me te whakaiti i nga hua whakangao.
• He mahi motuhake nga hau: Ko nga hau e kore e taea te whakawhiti. He taputapu tino motuhake e whakamahia ana mo nga mahi rereke penei i te hanga i nga hau koretake (Nitrogen, Argon), paparanga hanga (hau waipae Pērā i a Silane), me te whakairo iahiko (hau etchant rite CF₄).
• He mea nui te Raina Whakarato: He nui ake te mahi a te kaiwhakarato pono i te hoko noa i tetahi hua. Ka whakapumau ratou i te kounga na roto i nga whakamatautau kaha, ka whakarato i nga tiwhikete pono, te whakahaere i nga arorau matatini, me te pupuri i nga korero maamaa kia kore ai e roa te utu o te whakaputanga.
• Te Matauranga Hangarau Tāpiri Uara: Te maramatanga he aha he tino hau ka whakamahia me te he aha he mea tino nui tona parakore ka taea e koe te noho hei hoa pai ake mo o ake kaihoko, e whakamana ana i te kounga me te hanga i te whakawhirinaki mo te wa roa.
• Kei te whanake te Ahumahi: Ko te pana mo nga maramara iti ake me te kaha ake ko te tono mo nga mea hou, he maamaa ake hau motuhake ka tipu haere tonu. Ko te mahi tahi me tetahi kaiwhakarato anga whakamua te mea matua ki te noho whakamua.