I roto i te ao hangarau hou, ko te hikohiko he kingi. Ko enei maramara iti, hianga e whakakaha ana i nga mea katoa mai i a tatou waea atamai ki a tatou waka me nga pokapū raraunga e whakahaere ana i te ipurangi. Engari he aha te mana o te hanga o enei maramara? Ko te whakautu, miharo, ko hau. Ehara i te mea noa hau, engari hau parakore teitei o te ma kore whakaaro. I te mea ko Allen, te rangatira o te wheketere e whitu nga raina whakangao motuhake mo nga hau ahumahi, kua kite ahau i te pikinga o te hiahia mo te ma. Ko tenei tuhinga mo nga kaihautu pakihi pera i a Mark Shen, kei mua i te kaupapa hau mekameka tuku. Kei te mohio koe ki te kounga me te utu, engari ki te arahi pono i tenei maakete, me mohio koe ki te he aha. Ka whakakorehia e matou te ao matatini o hanga semiconductor, te whakamarama i nga kupu ngawari he aha te kotititanga kotahi matūriki i roto i te a hau Ka taea e te awa te utu mo te miriona wheketere. Koinei to aratohu ki te korero i te reo o te ahumahi semiconductor me te noho hei hoa tino nui.

He aha te mahi a te hau ki te hanga maramara Semiconductor?

I tona uho, hanga semiconductor he tukanga ki te hanga iahiko hiko mokitokito, paparanga-maha i runga i te kōpae angiangi o hiraka, e mohiotia ana ko a angiangi. Whakaarohia e ngana ana koe ki te hanga i tetahi whare teitei kia rite ki te rahi o te pane kuini, me nga piriona ruma me nga huarahi. Koia te tauine e korero nei matou. Hei whakatutuki i tenei, kaore e taea e koe te whakamahi i nga taputapu tinana. Engari, ko te katoa tukanga hangahanga ka whakawhirinaki ki te raupapa tauhohenga matū tika, a ko te waka tuatahi mo enei tauhohenga ko hau.

Ka mahi nga hau hei ringa kore e kitea e hanga ana i enei ara iahiko. He maha nga mahi whakahirahira e mahia ana e ratou. Ko etahi, penei hauota, hanga he taiao tino ma me te pumau, te aukati i nga tauhohenga kore. Ko etahi atu, e kiia ana ko nga hau mahi, ko nga poraka hanga whare, ko nga taputapu whakairo ranei. Hei tauira, he motuhake momo hau Ka whakamahia pea ki te whakatakoto i tetahi paparanga moroiti o nga mea kawe, me tetahi atu hau whakamahia ki te tika etch atu rauemi ki te hanga i te ara iahiko. Ia taahiraa, mai i te horoi i te angiangi ki te hanga i nga transistors whakamutunga, he mea motuhake hau te ranunga haurehu ranei. Te tika o te rere hau me tana hanganga matū e tohu tika ana i te angitu o te hanga maramara tukanga.

He aha te mea tino nui o te ma i roto i te hanga Semiconductor?

I roto i to tatou oranga ia rā, he puehu iti ranei parahanga hau ehara i te mea nui. Engari i roto a hikohiko tipu tito, "fab" ranei, he aitua. Ko nga waahanga e hangaia ana i runga i a hiraka angiangi He maha nga wa ka inehia ki nga nanometera—te piriona o te mita. Ki te titiro ki tera, he 75,000 nanometer te whanui o te makawe tangata kotahi. He puehu iti matūriki e kore e taea e koe te kite he toka nui i te ao o hikohiko tito.

Koinei te take mā ko te ahuatanga tino nui o nga hau whakamahia i roto i te semiconductor hangahanga. Tetahi ngota ngota e kore e hiahiatia—ahakoa he ngota wai kotiti, he konganuku iti matūriki, he rereke ranei hau ngota ngota—ka kiia he poke. Tenei poke ka taea te whakararu i te mea ngawari tauhohenga matū e tu ana i runga i te angiangimata o. He kotahi poke Ka taea e ia te aukati i te ara iahiko, ka puta he ara iahiko poto, ka whakarereke ranei i te ara iahiko nga ahuatanga hiko o te hikohiko rauemi. No te mea he kotahi angiangi Ka taea te whakauru i nga rau, mano ranei o nga maramara takitahi, ko tetahi hapa iti ka pa ki te mate moni nui. Ko te tukanga katoa e hiahia ana ki te taumata teitei o te ma ki te mahi katoa.

Me pehea te poke i roto i nga hau ka pakaru i te hanga Semiconductor?

Ina he poke kei roto i tetahi tukanga hau, ka puta he "kaipatu hē." Ehara tenei i te he iti noa; he hē ka puta te katoa o te microchip ki tera waahanga o te angiangi huakore. Kia titiro tatou ki te pehea e tupu ai tenei. I te wa o te tukunga te wahanga, kei te hangaia nga kiriata angiangi i ia paparanga, he mea kore matūriki ka tau ki te mata. Ka tukuna te paparanga e whai ake nei ki runga, ka puta he pupuhi moroiti, he koretake ranei. Ka taea e tenei koha te pakaru te hononga hiko, te hanga ranei i tetahi mea kaore i whakaarohia, ka tino whakangaro i te transistor e hangaia ana.

Ko nga hua o tenei he tino kino ki te raina raro o te papanga. Ko te ine tuatahi mo te angitu i roto i a hikohiko Ko te fab he "tuku"—te paheketanga o nga maramara mahi ka puta mai i te kotahi angiangi. Ahakoa he iti te maturuturunga iho hua, mai i te 95% ki te 90%, ka taea te whakaatu i nga miriona taara i roto i nga moni ngaro. Nga poke hau he take tika o te heke hua. Koinei te take nga kaihanga semiconductor kei te maminga ki hau parakore. Me tino mohio ratou ko te hau Ko te whakauru ki a raatau taputapu maha-piriona taara he kore utu mai i tetahi poke tera pea e takahia te tukanga tito semiconductor. He keemu moroiti noa te waahi kaore he waahi mo te hapa.

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

Te awhe o nga hau e whakamahia ana i roto i te ahumahi semiconductor he nui, engari ka taka ki roto i nga waahanga e rua: nga hau nui me nga hau motuhake.

• Nga hau nui: Ka whakamahia enei i roto i nga rahinga nui ka waiho hei turanga mo te taiao whakangao.

  • Hauota (N₂): Ko te hoiho mahi tenei. Tino-teitei mā hauota ka whakamahia ki te hanga i tetahi "ahua" i roto i nga taputapu hanga. Ka purea e tenei te hāora, te makuku, me etahi atu matūriki, hei aukati i te whakapouritanga kino ranei poke o nga angiangi.
  • Hauwai (H₂): He maha nga wa e whakamahia ana me etahi atu hau, hauwai he mea tino nui mo etahi tukunga nga tukanga me te hanga i nga taiao matū tino motuhake e hiahiatia ana hei hanga hanganga transistor.
  • Argon (Ar): Hei mokowhiti hau, Ka whakamahia te Argon i roto i te tukanga e kiia nei ko te sputtering, i reira ka whakamahia ki te poma i tetahi mea i whaaia, ka matara nga ngota ka tuku ki runga angiangi. Ka whakamahia hoki hei hanga i te plasma i roto i te maha etch nga tukanga.

• Nga hau motuhake: He hau uaua enei, he mea morearea, he mea tino hangai hoki mo nga mahi mahi motuhake. Ko ratou nga kai "kaha".

  • Etchants: Ko nga hau penei i te maota (Cl₂) me te hauwai bromide (HBr) ka whakamahia hei whakairo, hei etch tauira ki nga paparanga o te angiangi.
  • Dopants: Ko nga hau penei i te arsine (AsH₃) me te phosphine (PH₃) ka whakamahia hei whakauru i tetahi mea motuhake. poke ki roto i te hiraka ki te huri i ona ahuatanga hiko, he pehea te whakahaere i nga transistors.
  • Nga hau Wehenga: Ko te Silane (SiH₄) he tauira matarohia, i whakamahia hei puna o hiraka ki te whakatakoto i nga kiriata kikokore.

Mo te apiha hoko pera i a Mark, he mea nui kia mohio ahakoa he rereke enei hau katoa, kotahi ano te whakaritenga: tino nui. mā.

Ka taea e koe te Whakamarama i te Whakaputanga me te Tuhi i roto i nga tikanga ngawari?

Te hanga Semiconductor he rau nga hikoinga, engari ko te nuinga o enei he rereketanga o nga tikanga matua e rua: tukunga a etch. Ko te maarama ki enei kupu ngawari te mea matua ki te mohio ki te mahi a hau.

1. Deposition: Hangaia nga Paparanga
Whakaarohia tukunga he rite ki te rehu-peita me te ngota ngota. Ko te whainga ko te taapiri i tetahi paparanga tino kikokore, tino rite o tetahi papanga ki runga angiangi hiraka.

• Te Tukanga: He tukanga hau (rite te silane) ka konatunatua ki te a hau kawe (penei hauota ranei hauwai). Tenei hau ka whakauruhia te ranunga ki roto i tetahi ruma kei roto te angiangi. A tauhohenga matū ka puta, he maha na te wera, te a plasma, ka "whakaheke" nga ngota i waho o te hau ka hanga he totoka kiriata kikokore i runga i te angiangimata o.
• No te aha e mea faufaa te viivii ore: Mena he poke matūriki i roto i te hau awa, ka rite ki te maramara puehu e uru ana ki to rehu peita. Ka whakauruhia ki roto i te paparanga hou, ka hangaia he hanganga hē. Mena he kore e hiahiatia hau rāpoi ngota, ka hē te mahi, ka huri i te hanga matū me ngā āhuatanga hiko o te paparanga.

2. Te Whakairo: Te Whakairo i nga Porohita
Whai muri i te hanga paparanga, me whakairo e koe te tauira ara iahiko ki roto. Etch Ko te tukanga tango maataki rawa.

• Te Tukanga: Ko te angiangi he mea whakakikoruatia ki te papanga marama-tairongo e kiia nei he photoresist. Ka whakairihia he tauira ki runga (penei i te stencil). Ka whakapakeketia nga waahi kua kitea. Ko te angiangi katahi ka tuu ki roto i te ruuma kua whakakiia ki te maaka hau (pērā i te pūhui e hāngai ana ki te fluorine). Tenei hau ka whakakahangia ki a plasma āhua, kia tino tauhohenga. Ko te plasma poma te angiangi, te kai matū i te rauemi anake i nga waahi kaore e tiakina e te stencil.
• No te aha e mea faufaa te viivii ore: Nga poke i roto i nga hau ka whakamahia mo te tarai ka taea te whakarereke i te tere o te tauhohenga. Ma tenei ka nui rawa te whakairo o nga ara iahiko, he whaiti rawa, he kore rawa ranei. He whakarewa matūriki poke taea ara te aukati i te etch Tukatuka ki tetahi waahi iti, ka waiho he "pou" o nga mea e kore e hiahiatia e whakapoto i te ara iahiko.

Me pehea te ine me te pupuri i te parakore o te hau Ultra-High?

I roto i te ahumahi semiconductor ao, Ko nga inenga parakore penei i te "orau" he horihori. Kei te mahi tatou poke i runga i te tauine he uaua ki te mohio. Ka ine te ma nga wahanga mo ia trillion (ppt). Ko te tikanga tenei mo ia piriona hau ngota ngota, ka taea te kotahi, e rua noa nga ngota ngota poke.

Hei whakatutuki me te manatoko i tenei taumata o hau parakore, he punaha matatau o purenga hau me te tātaritanga e hiahiatia ana.

I to maatau wheketere, kaore matou e whakaputa noa i te hau; ka ora tatou, ka manawa mana kounga. Ko te tuku hau mekameka mo a hikohiko Kei roto i te fab nga parapara motuhake kua whakauruhia ki te waahi ka whakamahia. I tua atu, matatau tātari hau whakamahia nga taputapu mo aroturuki wā-tūturu. Hangarau rite papatipu ionization pēhanga kōhauhau Ka taea e spectrometry (APIMS) te mahi te kitenga poke ki raro ki te taumata wahi-ia-triona, me te whakarite i te hau hau (te maatanga ultra-tiketike) uru ki te taputapu tukanga he tino pai.

He aha te mea e tika ai te Kaiwhakarato hau parakore?

Mo te tumuaki hoko pera i a Mark, kua pa ki te mamae o te whakaroa o te tuku me nga tiwhikete tinihanga, ko te pono te mea katoa. I te ao o semiconductor parakore teitei hau, ka tau te pono ki runga i nga pou e toru: Te Whakaritenga Whakaputa, Te Kounga Kounga, me te Tohunga Logistical.

1. Whakaritenga Whakaputa: Ko te kaiwhakarato pono me whai mana whakangao pakari me te nui. Ko nga raina whakaputa e whitu a to maatau wheketere, hei tauira, me whakarite ka taea e matou whakatutuki i te hiahia nui me te raruraru i runga i te raina kotahi e kore e aukati i a maatau whakaputanga katoa. Ma tenei ka whakaiti i te tupono o nga raruraru toha ka taea te kati i te maha-piriona taara hikohiko fab.
2. Manatoko Kounga Kounga: Kaore e ranea ki te kii kei a koe hau parakore teitei. Me kaha koe ki te whakamatau. Ko te tikanga ko te whakangao ki nga taputapu tātari hou mo te te kitenga poke. Ko te tikanga hoki ko te whakarato i nga Tiwhikete Tiwhikete Tiwhikete (CoA) mo ia tukunga. Ko te whawhai i te tinihanga o te tiwhikete ko te hanga hononga mo te wa roa i runga i te pono me nga raraunga manatoko.
3. Tohunga Logistical: Te whiwhi a hau pirau Ko te wai cryogenic mai i Haina ki te USA ehara i te mea ngawari. Ka hiahiatia he ipu motuhake, he mohio ki nga ture tuku kaipuke o te ao, me te whakamahere kia kore e roa. Kei te mohio tetahi kaiwhakarato pono ehara tenei i te tuku pouaka noa; kei te whakahaere i tetahi waahanga nui o te ao hikohiko mekameka tuku.

He aha te rereketanga i waenga i te hau nui me te hau motuhake?

Te maarama ki te wehewehe i waenga hau nui a hau motuhake Ko te mea matua mo te tangata e whai waahi ana ki te rapu mo te ahumahi semiconductor. Ahakoa e hiahia nui ana nga mea e rua mā, he tino rereke to raatau tauine, te whakahaere, me te tono.

Nga hau nui, rite Nga haurehu motuhake tino parakore, tirohia hau pērā i te hauota, hāora, argon, me hauwai. Ko ratou te turanga o te taiao o te papanga. Ko te kupu "nui" e pa ana ki nga rahinga nui e whakamahia ana. He maha nga wa ka mahia enei hau i runga i te waahi, i te taha tata ranei, ka tukuna ma nga raina paipa i whakatapua ki te punaha tohatoha o roto o te whare. Ko nga tino wero kei konei ko te pupuri mā i runga i nga whatunga tohatoha nui me te whakarite kia kore e haukotia, he nui te tukunga.

Hau Motuhake (ranei hau hiko) e tohu ana ki te waahanga whanui o nga hau o waho, tauhohenga, morearea ranei e whakamahia ana i roto i nga rahinga iti mo nga waahanga tukanga motuhake penei i te tarai me te tukunga. Ko etahi tauira ko te silane, te haukini, te boron trichloride, me te hauota trifluoride. Ka tukuna enei i roto i nga puoto pehanga teitei takitahi. Ko nga wero me hau motuhake He tino haumaru te whakahaere, te whakarite kia rite tonu te whakakotahitanga mo nga ranunga hau, me te aukati i nga tauhohenga matū kei roto i te rango ka taea te whakararu. kounga hau.

He pehea te tipu o te tono mo te hau semiconductor tino ma?

Ko te ahumahi semiconductor e kore e tu tonu. Ko te Ture a Moore, ko te kitenga e rererua ana te maha o nga transistors i runga i te maramara tata ki ia rua tau, kei te turaki tonu i nga rohe o te ahupūngao. I te mea ka iti haere nga transistors, ka kaha ake te tairongo ki poke. A rahi matūriki i whakaaetia e rima tau ki muri he "kaipatu hē"i tenei ra.

Ko tenei puku kaha mo nga maramara iti me te kaha ake ko te tono mo nga taumata teitei ake o hau parakore kei te tipu haere. Kei te neke tatou mai i te ao ko nga wahanga-ia-piriona te paerewa koura ki te waahi ko nga waahanga-ia-triona te tikanga whakaurunga iti mo semiconductor matatau kōpuku. I tua atu, ko nga taonga hou me nga hoahoanga maramara, penei i te 3D NAND me te Gate-All-Around (GAA) transistors, me hiahia he putea hou o hau-whakatupuranga hau nga ranunga me nga mea o mua. As nga kaihanga hau, kei roto tonu tatou i te whakataetae auaha, te whakawhanake i nga hangarau purenga hou me nga tikanga tātari kia mau tonu ki te ahumahi semiconductor ao.

Hei Kaihoko, He aha nga Tiwhikete Kounga me rapu e au?

He uaua te whakatere i te ao o nga kaiwhakarato, ina koa ka pa ki nga hua hangarau. Ko nga Tiwhikete e whakarato ana i te whakamanatanga a te hunga tuatoru mo nga kaha o te kaiwhakarato me te pono ki te kounga. I te wa e rapu ana hau parakore teitei mo te ahumahi semiconductor, Anei etahi mea hei rapu:

• ISO 9001: He tiwhikete taketake tenei mo nga punaha whakahaere kounga. E whakaatu ana he pai te tautuhi me te whakahoki ano i te kaiwhakarato mo te whakaputa, te tirotiro, me te tuku.
• ISO/IEC 17025: He mea tino nui tenei. Koia te paerewa mo te kaha o nga taiwhanga whakamatautau me te whakatikatika. Ko tetahi kaiwhakarato me tenei tiwhikete kua whakamatauhia ko ta raatau taiwhanga-a-whare—te mea e whakaputa ana i to Tiwhikete Tiwhikete—he tika, he pono.
• Tātari Whaiaro: Me tono i nga wa katoa he Tiwhikete Tiwhikete (CoA) mo ia rango kotahi, puranga ranei. Ma tenei tiwhikete e whakaatu te tino taumata o te tino arohaehae poke i roto i te hau, ka inehia e nga tikanga tātari motuhake penei chromatography hau te spectrometry papatipu ranei.

I te mea he kaihautu tino rite ki a Mark, ko to taputapu pai ko te patai i nga paatai. Kaua e patai noa "Koinei hau parakore?" Patai "Me pehea koe e whakaatu ai he parakore? Whakaaturia mai to tiwhikete taiwhanga. Whakamaramahia to tikanga mo te whakarite kia rite tonu te rota-ki-rota.

Nga Taketake matua

• He Utauta te hau: I roto hanga semiconductor, ehara nga hau i nga taonga noa; he taputapu totika hei hanga me te whakairo iahiko moroiti ki runga i te a angiangi hiraka.
• Ko te Maama ko nga mea katoa: Te tauine o hanga maramara he iti rawa te kotahi e kore e hiahiatia matūriki ranei poke Ka taea e te ngota ngota te whakangaro i te maramara, te hanga parakore ultra-tiketike he whakaritenga kore-whakawhitiwhiti.
• Ko te Hua te Whai: Ko te paanga tuatahi o poke hau ko te whakahekenga o te hanga hua, e whakawhiti tika ana ki nga miriona taara i roto i nga moni ngaro mo hangahanga hikohiko.
• E rua nga tukanga matua: Ko te nuinga o nga mahi ki te hanga maramara ka uru ranei tukunga (papahanga hanga) ranei etch (tauira whakairo), ka whakawhirinaki katoa enei e rua ki nga tauhohenga matū tika o nga hau parakore.
• Ko te ti'aturi te mea matua: He kaiwhakarato pono i roto i te hau hau Me whakaatu te maakete i te riterite o te whakaputanga, te whakapumautanga o te kounga ma roto i nga taiwhanga whaimana, me nga tohunga whakahaere logistics.
• He parakore te heke mai: I te mea kua piki ake nga semiconductors, ko te hiahia mo nga taumata teitei ake o hau parakore (tae noa ki nga wahanga-ia-triona) ka tipu haere tonu.