Dreuchd Bleith Mionaideach Mion-phùdar Alumina Donn Leaghte ann an Gnìomhachas nan Leth-sheoladairean
A charaidean, an-diugh tha sinn a’ dol a bhruidhinn mu rudeigin cruaidh agus sìmplidh—micropùdar alumina donn leaghteIs dòcha nach cuala tu iomradh air, ach is dòcha gun robh na sgoltagan as cudromaiche agus as mìne anns an fhòn agus an uaireadair smart agad, mus deach an dèanamh eadhon, air dèiligeadh ris. Chan eil e na àibheiseachadh a bhith ga ainmeachadh mar “prìomh neach-bòidhchead” a’ chip.
Na smaoinich air mar inneal garbh mar chlach-gheurachaidh. Ann an saoghal nan leth-sheoladairean, tha e a’ cluich pàirt cho grinn ri meanbh-shnaidheadair a’ cleachdadh scalpelan nanosgèile.
I. “Dealbhachadh Aghaidh” a’ Chip: Carson a tha feum air bleith?
Tuigidh sinn aon rud an toiseach: chan fhàs sgoltagan gu dìreach air talamh rèidh. Tha iad air an “togail” sreath air sreath air uabhar silicon rèidh, fìor-ghlan (rud ris an can sinn “uabhar”), mar gum biodh tu a’ togail togalach. Tha dusanan de làran san “togalach” seo, agus tha an cuairteachadh air gach làr nas taine na mìleamh cuid de thiugh falt daonna.
Mar sin seo an duilgheadas: nuair a bhios tu a’ togail làir ùr, ma tha am bunait - uachdar an làir roimhe - eadhon beagan neo-chothromach, eadhon le puing cho beag ri dadam, faodaidh e an togalach gu lèir a dhèanamh cam, geàrr-chuairt a dhèanamh, agus sgoltagan a dhèanamh do-dhèanta a chleachdadh. Chan eil na call ri fealla-dhà.
Mar sin, às dèidh gach làr a bhith deiseil, feumaidh sinn “glanadh” agus “co-rèiteachadh” mionaideach a dhèanamh. Tha ainm eireachdail air a’ phròiseas seo: “Planarachadh Ceimigeach Meacanaigeach,” air a ghiorrachadh mar CMP. Ged a tha an t-ainm a’ fuaimeachadh toinnte, chan eil am prionnsapal duilich a thuigsinn: tha e na mheasgachadh de chreimeadh ceimigeach agus sgrìobadh meacanaigeach.
Bidh an “punch” ceimigeach a’ cleachdadh lionn snasta sònraichte gus an stuth a tha ri thoirt air falbh a bhogachadh agus a chreimeadh, ga dhèanamh nas “bog”.
Thig am “punch” meacanaigeach a-steach don gheama—micropùdar corundum donn’S e an obair a th’ aige dòighean corporra a chleachdadh gus an stuth a chaidh a “bhogachadh” leis a’ phròiseas ceimigeach a “sgrìobadh” air falbh gu mionaideach agus gu cothromach.
Is dòcha gum faighnich thu, leis cho mòr de stuthan sgrìobach rim faighinn, carson am fear seo gu sònraichte? Sin far a bheil na feartan sònraichte aige a’ tighinn a-steach.
II. “Pùdar Micronichte nach eil cho Micronichte”: An Sgil Sònraichte aig Alumina Donn Leaghte
Anns a’ ghnìomhachas leth-chonnsachaidh, chan e toradh àbhaisteach a th’ anns a’ phùdar micronaichte alumina donn leaghte a thathar a’ cleachdadh. ’S e aonad “feachdan sònraichte” a th’ ann, air a thaghadh agus air a ghrinneachadh gu faiceallach.
An toiseach, tha e duilich gu leòr, ach chan eil e gun chùram.Alùmana donn leaghteTha cruas an dàrna àite às dèidh daoimean, barrachd air gu leòr airson stuthan sliseagan cumanta leithid silicon, silicon dà-ogsaid, agus tungsten a làimhseachadh. Ach is e an iuchair gu bheil a chruas na chruas “làidir”. Eu-coltach ri cuid de stuthan nas cruaidhe (leithid daoimean) a tha brisg agus a bhriseas gu furasta fo chuideam, bidh alumina donn leaghte a’ cumail a shlàinte fhad ‘s a tha e a’ dèanamh cinnteach à feachd gearraidh, a’ seachnadh a bhith na “eileamaid millteach”.
San dàrna àite, tha meud cumhang a ghràinean a’ dèanamh cinnteach à gearradh cothromach. Is e seo am puing as cudromaiche. Smaoinich air feuchainn ri jade luachmhor a lìomhadh le cruach de chlachan de dhiofar mheudan. Bhiodh na clachan nas motha gu cinnteach a’ fàgail slocan domhainn, agus dh’ fhaodadh na clachan nas lugha a bhith ro bheag airson obrachadh orra. Ann am pròiseasan CMP (Lìomhadh Meacanaigeach Ceimigeach), tha seo gu tur do-ghlactha. Feumaidh sgaoileadh meud gràinean glè chumhang a bhith aig a’ mhicro-phùdar alumina donn leaghte a thathas a’ cleachdadh ann an leth-chonnsachaidhean. Tha seo a’ ciallachadh gu bheil cha mhòr a h-uile gràin den aon mheud. Tha seo a’ dèanamh cinnteach gu bheil mìltean de ghràinean micro-phùdar a’ gluasad còmhla air uachdar a’ chlais, a’ cur cuideam cothromach an sàs gus uachdar gun smal a chruthachadh, chan e fear le pocan. Tha an cruinneas seo aig ìre nanometer.
San treas àite, ’s e àidseant “onarach” a th’ ann gu ceimigeach. Bidh saothrachadh sliseagan a’ cleachdadh measgachadh farsaing de cheimigean, nam measg àrainneachdan searbhagach is alcalin. Tha micropùdar alumina donn leaghte gu math seasmhach gu ceimigeach agus chan eil e furasta dha freagairt le co-phàirtean eile anns an lionn snasta, a’ cur casg air neo-chunbhalachdan ùra a thoirt a-steach. Tha e coltach ri neach-obrach dìcheallach, iriosal - an seòrsa duine air a bheil gaol aig ceannardan (innleadairean).
San ceathramh àite, tha a chruth-eòlas fo smachd, a’ toirt a-mach mìrean “rèidh”. Faodaidh micropùdar alumina donn leaghte adhartach smachd a chumail air “cruth” (no “mòr-eòlas”) nam mìrean. Tro phròiseas sònraichte, faodar mìrean le oirean biorach a thionndadh gu cumaidhean faisg air cruinneach no ioma-thaobhach. Bidh na mìrean “rèidh” seo a’ lughdachadh buaidh “grooving” air uachdar an wafer gu h-èifeachdach rè gearradh, a’ lughdachadh cunnart sgrìoban gu mòr.
III. Cleachdadh san t-Saoghal Fìor: An “Rèis Shàmhach” air Loidhne Riochdachaidh CMP
Air loidhne cinneasachaidh CMP, tha na h-uaifearan air an cumail gu daingeann nan àite le cnapan falamh, uachdar sìos, air am brùthadh air pada snasail rothlach. Tha lionn snasail anns a bheil micropùdar alumina donn leaghte air a spìonadh gu leantainneach, mar cheò mìn, eadar am pada snasail agus an t-uaifear.
Aig an ìre seo, tòisichidh “rèis mionaideachd” anns an t-saoghal mhicreasgopach. Bidh billeanan de ghràineanan micropùdar alumina donn air an leaghadh, fo chuideam agus rothlachd, a’ dèanamh milleanan de ghearraidhean ìre nanomeatair gach diog air uachdar an uaifeir. Feumaidh iad gluasad còmhla, mar arm smachdail, a’ dol air adhart gu rèidh, a’ “rèiteachadh” nan raointean àrda agus a’ “fàgail bàn” nan raointean ìosal.
Feumaidh am pròiseas gu lèir a bhith cho socair ri gaoth earraich, chan e stoirm fiadhaich. Faodaidh cus feachd sgrìobadh no meanbh-sgàinidhean a chruthachadh (ris an canar “milleadh fon uachdar”); bidh feachd neo-iomchaidh ag adhbhrachadh èifeachdas ìosal agus a’ cur dragh air clàran-ama cinneasachaidh. Mar sin, bidh smachd mionaideach air dùmhlachd, meud gràinean, agus morf-eòlas meanbh-phùdar alumina donn leaghte a’ dearbhadh gu dìreach toradh agus coileanadh deireannach a’ chip.
Bho bhith a’ snasadh garbh tùsail nan uaifearan silicon, gu bhith a’ planarachadh gach sreath inslithe (silicon dà-ogsaid), agus mu dheireadh gu bhith a’ snasadh nam plugaichean tungsten agus uèirichean copair a thathas a’ cleachdadh airson cuairtean a cheangal, tha micropùdar alumina donn leaghte riatanach anns cha mhòr a h-uile ceum planarachaidh deatamach. Bidh e a’ dol tron phròiseas saothrachaidh sliseagan gu lèir, dha-rìribh na “ghaisgeach air cùl na seallaidhean.”
IV. Dùbhlain agus an Àm ri Teachd: Chan eil rud as fheàrr ann, dìreach nas fheàrr
Gu dearbh, chan eil crìoch air an t-slighe seo. Mar a bhios pròiseasan saothrachaidh sliseagan a’ dol air adhart bho 7nm agus 5nm gu 3nm agus eadhon meudan nas lugha, tha na riatanasan airson pròiseasan CMP air ìre “anabarrach” a ruighinn. Tha seo a’ cur dùbhlain eadhon nas motha air micropùdar alumina donn leaghte:
Nas grinne agus nas co-ionnan:Micropùdar san àm ri teachdis dòcha gum feum iad sgèile nan deichean de nanomeatair a ruighinn, le sgaoileadh meud gràinean cho cunbhalach 's gum biodh iad air an criathradh le laser.
Glanadair: Tha neo-chunbhalachdan ian meatailt sam bith marbhtach, ag adhbhrachadh riatanasan purrachd a tha a’ sìor fhàs nas àirde.
Gnìomhachadh: An nochd “micro-phùdaran tuigseach” san àm ri teachd? Mar eisimpleir, le uachdaran air an atharrachadh gu sònraichte, dh’ fhaodadh iad feartan gearraidh atharrachadh fo chumhachan sònraichte, no gnìomhan fèin-gheurachaidh, fèin-lubricachaidh, no gnìomhan eile a choileanadh?
Mar sin, a dh’aindeoin a thùs anns a’ ghnìomhachas sgrìobach traidiseanta, tha micropùdar alumina donn leaghte air atharrachadh mòr a dhèanamh aon uair ‘s gun deach e a-steach do raon ùr-nodha nan leth-chonnsachaidhean. Chan e “òrd” a th’ ann tuilleadh, ach “scalpel nano-lannsaireachd.” Tha uachdar rèidh foirfe a’ chip chridhe anns a h-uile inneal dealanach adhartach a bhios sinn a’ cleachdadh mar thoradh air na mìrean beaga bìodach gun àireamh.
Is e pròiseact mòr a tha seo a chaidh a dhèanamh anns an t-saoghal mhicreasgopach, agusmicropùdar alumina donn leaghtegun teagamh na shàr-cheàird shàmhach ach riatanach sa phròiseact seo.