Nan machin litografi pou fabrikasyon chip, yon erè envizib ka detwi waf ki vo plizyè milyon dola. Chak mikwomèt deplasman isit la enpòtan anpil pou siksè oswa echèk sikui nano-echèl yo, epi nwayo ki sipòte dans presizyon sa a se protagonist nou jodi a:materyèl seramik carbure Silisyòm– Li tankou yon fòs estabilizasyon nan mond mikwoskopik la, k ap pwoteje liy lavi presizyon endistri semi-kondiktè modèn nan anviwònman ekstrèm.
1. Lè seramik rankontre chip: Yon defi siprèm nan presizyon
Konpozan seramik presizyon machin litografi yo bezwen jwe twa wòl an menm tan:
Baz ultra ki estab: li ka reziste plizyè tòn presyon nan moman ekspozisyon an men li rete san mouvman.
Santinèl tanperati: kenbe estabilite tèmik anba gwo chòk tèmik lazè a.
Vacuum Guardian: kenbe planite nan nivo atomik pandan dis ane nan yon anviwònman ki pa gen vibrasyon.
Materyèl metal tradisyonèl yo pral pwodui "mikwo tranbleman" akòz ekspansyon ak kontraksyon tèmik, alòske materyèl polymère yo difisil pou reziste korozyon plasma. Seramik carbure Silisyòm, ak estrikti kristal inik yo, reyalize yon balans pafè nan dite, konduktivite tèmik, ak rezistans defòmasyon, sa ki fè yo pi bon chwa pou konpozan prensipal machin litografi yo.
2. 'Gadkò envizib' presizyon nivo nano
Nan machin litografi tèt klas tankou ASML nan Peyi Ba yo, NIKON ak CANON nan Japon, seramik carbure Silisyòm yo ap reekri règ fabrikasyon presizyon yo san fè bri:
Etap mask: pote yon fotomask ki vo menm kantite ak lò, kenbe yon presizyon pozisyonman nan nivo nanomèt pandan mouvman gwo vitès.
Substra miwa refleksyon: Aspè sifas la piti anpil, menm pi lis pase yon sifas miwa.
Chanm vakyòm: Apre dis ane itilizasyon, defòmasyon an mwens pase yon milyèm cheve imen.
Estabilite prèske "anti-bon sans" sa a soti nan twa jèn materyèl carbure Silisyòm yo:
1. Koyefisyan ekspansyon tèmik la apwoche zewo: prèske "laj glase" soti nan -150 ℃ rive nan 500 ℃
2. Twa fwa pi rèd pase asye: rezistan a domaj mikwoskopik ki koze pa bonbadman patikil
3. Karakteristik oto-lubrifyasyon: Reyalize transmisyon presi san lwil nan yon anviwònman vakyòm
3. 'Revolisyon silansye' a nan endistri semi-kondiktè a
Pandan pwosesis fabrikasyon chip la ap antre nan epòk 2 nanomèt la, seramik carbure Silisyòm yo ap kraze plis limit:
Doub tab travay: pèmèt de sistèm konplete "relè nivo atomik" nan yon anviwònman vakyòm.
Sistèm chemen optik EUV: rezistan a bonbadman kontinyèl limyè iltravyolèt ekstrèm 13.5nm.
Sistèm koneksyon milti-aks: reyalize 200 etap nano-echèl pa segonn san jenere erè kimilatif.
Yon ekip rechèch ak devlopman machin litografi te fè tès konparatif: apre yo fin itilize yon etap seramik pou pyès travay an carbure silikon, presizyon pozisyon sistèm nan te amelyore pa 40%, epi sik antretyen ekipman an te pwolonje soti nan 3 mwa a 2 zan. Chanjman sa a pa sèlman diminye pri pwodiksyon chip yo, men tou, pou premye fwa, presizyon fabrikasyon "chip Chinwa yo" nan premye plan estanda entènasyonal yo.
4. Chemen k ap grenpe soti nan laboratwa pou rive nan endistriyalizasyon.
Fabrike seramik carbure silikon klas litografi se tankou bati yon 'palè san defo' nan mond mikwoskopik la:
Pite matyè premyè: Poud carbure Silisyòm ultra pi, plizyè milye fwa pi pi pase sèl manjab.
Pwosesis sinterizasyon: kontwòl presi sou direksyon kwasans kristal la nan tanperati ki wo.
Machinasyon presizyon lè l sèvi avèk zouti koupe dyaman pou eskilti nivo sub mikron pran menm tan ak restorasyon ansyen bagay kiltirèl.
Se doub avansman sa a nan "syans materyèl + fabrikasyon presizyon" ki fè materyèl dènye kri, ki te yon fwa limite a endistri ayewospasyal ak militè yo, kounye a vin eleman fondamantal ki sipòte sivilizasyon dijital la.
Nan pwosesis fabrikasyon chip jodi a, ki rive nan limit fizik li, seramik carbure silikon pwouve ak karakteristik "zewo konpwomi" li yo ke vrè presizyon an pa anpile done, men kontwòl final sou esans materyèl yo. Lè chak eleman seramik pote pwomès plizyè milyon mouvman nanoechèl, sa nou wè se pa sèlman evolisyon ekipman semi-kondiktè, men tou detèminasyon endistri yon nasyon pou avanse nan direksyon pik presizyon an.
Dat piblikasyon: 3 avril 2025