Jihiin Khaabadda Xajmaha Ugu Weyn ee Steam-ka Sida uu Kordhanyaa Xaqiijinta Dhibaatooyinka

Dhismaha Muhiimka Khaabadda Xajmaha Ugu Weyn ee Steam-ka ee Jirka Semiconductors ee Ammaanka Leeyahay

Rising Sensitivity to Impurities in 2nm and 3nm Semiconductor Nodes

Waxaadna midka ugu yar 2nm iyo 3nm ee ay socdaan, marka maabaxa soo saaraha semiconductors waxay laaban doonaan dadka qumman. Molecule kasta oo hydrocarbon ah oo ka mid yahay 10^12 oo molekiyulka waab ah ayaa halabka laga sameeyay in la jaray. Hadda marka horay leh 7nm iyo kor, waxaa badalay karaa in ay qaadato isticmaalka qummadeedka heerarka billion. Laakiin hadda marka ay 3nm siinay, waxay u baahan yihiin in ay qummadeedka heerarka trillion. Sidaas darteed waxay tahay in ay tahay 1000 jeer ka kala duwan. Maxaa jira in ay fudud u leeyihiin? Horaadka xariiqda transistor ee dhamma 12-15 atomka silicon ee ay laaban yihiin. Kala duwanaanshaha yar ka yar ee heerarka angstrom ayaa qalabka tunnelling ee quantum ee ay jebisay iyo in ay qummadeedka xariiqda oxide ay kala jebin karto, taas oo ugu dhow in qalabka ay jebisay in la jaray.

Generatorka waabka Purity sare si uu u xidho nidaamka da'da molekiyulka

Waxbarashada jabaarinta midabka sare ee maanta waxay gaabaneyd in ay gaabaneyd nidaamka saafinta molekiyulka ugu horreysa ee shaqada distillaad ee saddex ee jiidada iyo filtriyooyinka ugu yaraan ee xilka ugu yaraan 0.001 microns. Nidaamkani wuxuu uga bixi karaa badhweyn dhammaan alaabta xun - waxaan leeyahay in kala duwan 99.9999% ee tirtirida ay ions, organics, fuloolaha iyo mid kale oo kale. Tan waxay muhiim ugu yeelan karaa markii midabka la laabo alaabta xun ee la yaabnaa sida photoresist coatings ama silicon wafers aagga soo saarista. Qaar ka mid ah nidaamkii ugu fiican oo cusub waxay leeyihiin lacag la'aan oo la xiri karaa nidaamka mass spectrometry si ay uga faa'iido celiso leeyihana xilka hooseysa ee 5 parts per trillion. Waa in aan u jawaabi karto sababtoo ah nidaamkani waa in ay buuxiyaan standerda ee Industry 4.0 ee tibixda smart manufacturing ee halkan oo dhan la hadlayaa maanta.

Dhismeed Case Study: 3nm Node Fabrication Facility

Qof walbo oo ah shirkadda wafer ayaa arkay dhibka wafer ayaa ka gudbay markii ay sameeyaan in aysan xawaaridin jirin oo waxaa laga saaray ammaanaha oo ay qaadato xawaaridka 0.055 microsiemens per centimeter. Tan waxaa in lagu daba dhaafay meel walbo ee ay soo saaray shabakadha hore. Hadda waxaa jawaabay 12% ka badan oo ayabka ee ay abuuraan 3nm FinFET gates. Markii dhammaan waxaa la sameeyay, tirada jajabka ayaa dhacay 0.2 jajab per milliliter ee 0.1 microns ama ka sareysa. Tan waxaa in la soo noqday in ay gudbiyaan SEMI F57 ee ay sameeyaan in ay ugu horreyaan, in ay u muujiyaan in ay ka weliyaan habka kontrolla ee jaha.

Isku daynta saddex ee la xiriira Purity Monitoring (POU)

Abuurnadaa jidhka waqtiyada soo dhoweed ayaa waxaa lagu daray sensors oo ku xusan meel kasta oo loo isticmaalo oo ay soo dirayaan xogta la mid ammaanaya ilaa nidaamka ugu weyn ee falanqeynta. Dhibkaasi waxay kala qaadaan xogta la mid ammaanaya ilaa nidaamka ugu weyn ee falanqeynta. Qaab dabiiciga ah, waxay kala qaadaan dhibka la mid ammaanaya ilaa nidaamka ugu weyn ee falanqeynta. Qaab dabiiciga ah, waxay kala qaadaan dhibka la mid ammaanaya ilaa nidaamka ugu weyn ee falanqeynta. Marka la rabbiro AI caasimada si xun u aragta hababka, nidaamka guud waxay socdaa khayraad mid ammaanaya oo 99.9996% ee helitaanka. Tan waxay muhiim u ah oo sarreeya iyada oo ay leeyihiin bilood la xiriira biloodka 740,000 dollar ee ay ka qasbi jirto sannadka 2023 kan intibaq ee Ponemon.

Tiriyaalada Wadaa ee Xidhka iyo Xisabta Warshada Warshada Semiconductor

Sida Particulate iyo Molecular Impurities Ugu Horta Xidhka Nanoscale Nodes

Marka aan la socda 2nm iyo 3nm joogga xawaaraha, waxyaabaha ay si fiican uga yartaa in ay aad u noqdaan 15 ilaa 20 tomic ee kor, taas oo muuqda in ay aad u jaban yihiin kontamiinasha. Joogga yarri ay ka qabtaa 2nm waxaa jartaa in ay dhammaystaan EUV lithography patterns waqtiga laabida. Oo markaas waxaa jira qaybta kale ee muhiimka ah oo ku saabsan kontamiinasha jabaar ah, sida oksijiyaanka jabaar ah ama kala soo noqnoqda hydrocarbon ee dhammaystaa laydiyada gate oxide. Marka aan la eego qaabka gas purity standards ayaa muuji jiray in cadhada ayaa jiraa. Haddii AMBs (Airborne Molecular Bases) la kordhi 0.1 parts per billion, maalintii laabka chip-ka loogu talagalay in ay kala noqdaan 12% ka yar. Sababtaas oo ay tahay in ay si fiican u hago iso class 1 standards oo ay ka horeeyaan ciyaaraha qaar. Dheg, marka aan la fulinayo in qofna ay fuliyaan dhawaqda, nafsiyada ayaa leh kontamiinashi oo badan si loo dhammaysto nidaamka laabka qulubka ah ee maalintii laabka.

Qiimaha dhaqaale ee cillad ku timaada wax soo saarka qeybaha sare ee semiconductor

Dhibaatada dhaqaale ee wasakheynta ayaa aad u xun marka wax soo saarka la kordhiyo. Tusaale ahaan warshad wax ka qabata 100,000 oo wafer bishii. Haddii ay wax soo saarkoodu hoos u dhaco 1%, waxay arki karaan inay lumiyaan ku dhawaad $58 milyan sanadkiiba. Tanina xitaa ma tixgelinayso xaqiiqda ah in mid kasta oo ka mid ah wafers-ka casriga ah uu ku kacayaa ilaa $30k maalmahan. Warshadaha semiconductor-ka waxay qorsheynayaan inay dhisaan 18 xarumood oo cusub oo wax soo saar ah sanadka 2025, marka xakamaynta wasakheynta ma aha oo kaliya in la badbaadiyo lacag hadda waxay saameyneysaa suuqa oo dhan $740 bilyan sanadkii. Ku rakibida matoorrada uumiga ee daahirnimada sare leh meesha ay u baahan yihiin goobta waxay yareyneysaa dib u shaqeynta alaabta cillad leh ilaa saddex meelood meel. Tani waxay si sax ah u muujineysaa soo saarayaasha sababta ay u tahay in si caqli badan loogu maalgashado xalalka daahirinta ay macno u leedahay ilaalinta faa'iidooyinka howlaha wax soo saarka ee qaaliga ah.

Caqabadaha ku saabsan ilaalinta nadaafadda ee heerarka wax soo saarka ee ka hooseeya 3nm

Kala-dhisan Mashaq ah ee Xidhiidhka Qaabkaadaa Natiijadaa

Dheegga heerka hooseeya 3nm, xidhiidhka qaabkaadaa waxay kala dhisan doontaa - qaabkaadaa 0.5nm keliya waxay u badbaadi karaa 4% ee shabakadda, sida reportiga 2024 ee Cabbeynta Semiconductor u muqaalaa. Xawaaraha buuxinta hadda waxay ka qayb maqan doontaa:

• 400% ka badan ee qaabkaadaa wuxuu idil yahay 5nm
• 18% ka qalabka gudaha wuxuu xidhiidhaa cabbeynta molekiyulka ee geesooda
• Xidhiidhaa ee ±0.1 ppb ee geesooda iyo 0.8% ee kala ijadista

Isdooda waxay u baahan yihiin in cabbeynta dumarka ugu horreya ee ka yar 0.1 ppt - waxaa laga helayaa iyadoo la isticmaalayo jenereshanka dumarka sare ee caasab ah.

Xadka Filtraadka Cudud: Ma Helaa Tirada Cabbeynta ee Xukamada?

Filtrationka cudud ee geesooda waa in la kala jabanayo saddex qaybo ee muhim ah ee sub-3nm

Tafteeri dhaqaniga u muuqda waxaa laga xiriyo in 72% ee 3nm fabs ay sheegto in dhaafaha u dhaxaysa ASML ee la talagalay ee ka weynaa markii la iska diro gudbiyaha gudbiyaha. Dhibkaan tan waxaa loo baahan yahay in la beddelo gas delivery heerka jirafka ah - oo ay u xubtaan heerka jirafka ee caalami leh ee kharashka ee caalami leh ee la sameeyaa iyadoo la isticmaalayo isbaarshe iyo raadinta heerka ppt.

Kala dhex galitaanka Xiladaha Dheeraadka ah ee la midhay Kharashka Heerkada iyo Tafteerka Gudbiyaha

Gaaraa Parts Per Trillion (ppt) Heerka Kala Dhex Gala

Wuxuu siinayaa 1000 mar oo badan in la helo adeegga dhisan ee waqooyinka hore waxaana u baahan yahay in la helo kala soocidda jirka ah ee kala duwan ee ay qalab u dhex jirtaa. Marka la isku daro Atmospheric Pressure Ionization Mass Spectrometry (MS) iyo jeneretaarka badan ee jirka badan, wuxuu siinayaa natiijooyinka lagu heli karo ee kala duwan ee ay ugu yaraan natiijooyinka hore ee la heli karo ee kala duwan ee ay ugu yaraan 60%. Qaabka 2nm iyo 3nm ee soo saarista qabka, waa in la helo mid ka mid ah siinayaa mid weyn. Xogta maalintan ee la soo bandhigay sanadkii hore waxay muujinaysaa in kala soocidda jirka ah ee yaray 5 ppt ee oksijiya ama cabbonkida ay ugu yaraan natiijooyinka soo saarista ee 12% ilaa 18% ee dhammaan.

Iskudhafka ee Qaabka Jirka iyo Walxayaasha Shaqsiya ee Gas

Marka la isku daro abuurka jir la socda iyo monitorga shaqsiya ee dhow, waxaa laga heli karaa kontrolla waxaad leedahay oo leedahay kuwa xadgudka ee jirka dhaqanaha. Tusaale ahaan, marka walxayaasha shaqsiya ay ka heli karaan 2.7 qaybo ee khamaynta jirka la socda ee khamiynta jirka (volatile organic compounds), qaabka jirka soo saaraha waxay bedel karaa deeqda ee deeqda biyaha oo dhow. Imika? Madaalinta semiconductors ee la shaqeeya wafaraha 300mm ayaa arkay dhibka ee dhibka kuwaa xadgudka oo ka yimid 70% siinay 2023 ee la soo jeeda. Madaalintani waa sidoo kale leedahay oo leedahay oo leedahay oo ka yimi 0.1 Celsius, taadu waa muhim in la iska leeyahay maashinkii leh dhaqanaha ee la adeegsadaa. Waad ugu yaraan madaalinta semiconductors ee ugu sarreeya ayaa horay uga yeeshay in la sameeyo qaabka intigreed ee qaabka ISO Class 1 ee la adeegsadaa.

Dhibaatooyinka soo galay

Maxaa yeelay in jenereshanka jirka la socda ay muhim u ahayd madaalinta semiconductors?

Abuunyada jirka caalma sare ee waxaa loo yaqaan inay yeelan tahay nidaamka semiconductors sidoo kale waa inay ugu bixiyaan nidaamka caalma sare ee jirka, taas oo muhim in la isku dayo in ay kala soo saaraan 2nm iyo 3nm. Jirka caalma sare ee ay kala soo saarayaan ayaa ka heela midabka iyo kaabitaanka in ay kala soo saarayaan xannibka qaar ee ay qalabka la jaban karo.

Sidee ayaa abuunyada jirka caalma sare ee shaqada?

Abuunyada waxaa loo isticmaala tijaabada caalma sare, sida saddexeed ee distillation iyo filtraceedka qalabka hoose, in la kala saaray midabka, sida ions, organics, iyo fuloolaha. Waxaa sidoo kale looguna isticmaala tijaabooyinka heerka dambeska ee si loo hagaajmo in midabka ay aad u yaraan, si loo gaarayo standartida caalma sare ee soo saarista.

Waa maxay faa'idadda qaranka ee abuunyada jirka caalma sare ee soo sataa nidaamka semiconductors?

Abuurnimooyinka jaban ee xajmada u gaaraya in la xad la gudbiyo, tan waxay siin karaa in qaadka u dhaqaaqo. Aragtida waxaa jiraa in khasaareynta ay iibsado dhalin khamriyo dukaaf ah iyagoo la xajmada uga faa'iidaysta qaadka u dhaqaaqo oo kala jarida uun khasaareynta.

Waa maxay xadgudbinta ee dakhlihii iyada oo ka yar 3nm?

Sub-3nm nodes waxay leeyihiin xajmada u gaaraya khasaareynta sababtoo ah joogga yaraha. Kala duwan molkiyulka khamriyo ayaa jiraa in la dhammaysto, tan waxay u baahan tahay nidaamada ammaanaha iyo xajmada uga faa'idaysta in la xajmada uga faa'iidaysta in la xajmada uga faa'iidaysta iyo qaadka.