Sa lá atá inniu ann, le forbairt thapa thionscal na leathsheoltóirí, tá tionchar díreach ag tástáil IC, mar nasc ríthábhachtach chun feidhmíocht sceallóga a chinntiú, ar an ráta toraidh sceallóga agus ar iomaíochas an tionscail. De réir mar a leanann an próiseas monaraíochta sceallóga ag dul chun cinn i dtreo nóid 3nm, 2nm agus fiú níos airde, tá na ceanglais maidir le comhpháirteanna lárnacha i dtrealamh tástála IC ag éirí níos déine. Tá bunáiteanna eibhir, lena n-airíonna ábhair uathúla agus a buntáistí feidhmíochta, ina "chomhpháirtí órga" fíor-riachtanach do threalamh tástála IC. Cén loighic theicniúil atá taobh thiar de seo?
I. "Neamhábaltacht Déileáil" na mBonn Traidisiúnta
Le linn an phróisis tástála ar an IC, ní mór don trealamh feidhmíocht leictreach bioráin na sliseanna, sláine an chomhartha, etc. a bhrath go beacht ag an nanoscála. Mar sin féin, tá go leor fadhbanna nochta ag bunanna miotail traidisiúnta (amhail iarann teilgthe agus cruach) in iarratais phraiticiúla.
Ar thaobh amháin, bíonn comhéifeacht leathnú teirmeach ábhar miotalacha sách ard, de ghnáth os cionn 10 × 10⁻⁶/℃. Is féidir leis an teas a ghintear le linn oibriú trealaimh tástála IC nó fiú athruithe beaga ar theocht chomhthimpeallach leathnú agus crapadh teirmeach suntasach a chur faoi deara ar an mbonn miotail. Mar shampla, is féidir le bonn iarainn teilgthe 1 mhéadar ar fhad leathnú agus crapadh suas le 100μm nuair a athraíonn an teocht faoi 10℃. Is leor athruithe toisí den sórt sin chun an tóireadóir tástála a mhí-ailíniú leis na bioráin sliseanna, rud a fhágann droch-theagmháil agus ina dhiaidh sin saobhadh ar na sonraí tástála.
Ar an láimh eile, tá feidhmíocht mhaolaithe an bhoinn mhiotail lag, rud a fhágann go bhfuil sé deacair an fuinneamh creatha a ghintear trí oibriú an trealaimh a ídiú go tapa. I gcás tástála comhartha ardmhinicíochta, cuirfidh micrea-luainíocht leanúnach méid mór torainn isteach, rud a mhéadóidh earráid thástáil sláine an chomhartha níos mó ná 30%. Ina theannta sin, tá so-ghabhálacht mhaighnéadach ard ag ábhair mhiotail agus tá siad seans maith go ndéanfaidh siad cúpláil le comharthaí leictreamaighnéadacha an trealaimh tástála, rud a fhágann caillteanais reatha cuaráin agus éifeachtaí hysteresis, a chuireann isteach ar chruinneas na dtomhas beacht.
Ii. "Neart Crua" na mBonn Eibhir
Cobhsaíocht theirmeach deiridh, ag leagan bunús le haghaidh tomhas beacht
Cruthaítear eibhear trí chomhcheangal dlúth criostail mianraí ar nós grianchloch agus feldspar trí naisc ianacha agus chomhfhiúsacha. Tá a chomhéifeacht leathnú teirmeach thar a bheith íseal, ach 0.6-5 × 10⁻⁶/℃, atá thart ar 1/2-1/20 de chomhéifeacht leathnú teirmeach ábhar miotalacha. Fiú má athraíonn an teocht faoi 10℃, tá leathnú agus crapadh bonn eibhir 1 mhéadar ar fhad níos lú ná 50nm, rud a shroicheann "dífhoirmiú nialasach" beagnach. Idir an dá linn, níl ach 2-3 W / (m · K) i seoltacht theirmeach eibhir, atá níos lú ná 1/20 de sheoltacht theirmeach miotail. Is féidir leis cosc a chur go héifeachtach ar sheoladh teasa an trealaimh, teocht dhromchla an bhoinn a choinneáil aonfhoirmeach, agus a chinntiú go gcoinníonn an tóireadóir tástála agus an sliseanna suíomh coibhneasta tairiseach i gcónaí.
2. Cruthaíonn cosc crith láidir timpeallacht tástála cobhsaí
A bhuíochas leis na lochtanna criostail uathúla agus an struchtúr sleamhnáin teorann gráin atá taobh istigh den eibhear, tá cumas láidir diomailt fuinnimh aige, le cóimheas maolaithe suas le 0.3-0.5, atá níos mó ná sé huaire níos mó ná an bonn miotail. Léiríonn sonraí turgnamhacha nach bhfuil ach 0.1 soicind ag an am maolaithe creatha ag bonn eibhir faoi spreagadh creatha 100Hz, agus 0.8 soicind ag an mbonn iarainn teilgthe. Ciallaíonn sé seo gur féidir leis an mbonn eibhir na creatha a eascraíonn as tosú agus múchadh trealaimh, tionchair sheachtracha, srl. a chur faoi chois láithreach, agus aimplitiúid creatha an ardáin tástála a rialú laistigh de ±1μm, rud a thugann ráthaíocht chobhsaí do shuíomh na dtóireadóirí nanoscála.
3. Airíonna frith-mhaighnéadacha nádúrtha, rud a chuireann deireadh le cur isteach leictreamaighnéadach
Is ábhar diamagnetic é eibhear a bhfuil so-ghabhálacht mhaighnéadach de thart ar -10⁻⁵ aige. Bíonn na leictreoin inmheánacha i mbeirteanna laistigh de naisc cheimiceacha agus is annamh a bhíonn siad polaraithe ag réimsí maighnéadacha seachtracha. I dtimpeallacht réimse maighnéadaigh láidir de 10mT, bíonn déine an réimse maighnéadaigh ionduchtaithe ar dhromchla eibhear níos lú ná 0.001mT, agus bíonn déine an réimse mhaighnéadaigh ionduchtaithe ar dhromchla iarainn teilgthe chomh hard le níos mó ná 8mT. Is féidir leis an maoin frith-mhaighnéadach nádúrtha seo timpeallacht tomhais íon a chruthú do threalamh tástála IC, ag cosaint é ó chur isteach leictreamaighnéadach seachtrach amhail mótair cheardlainne agus comharthaí RF. Tá sé oiriúnach go háirithe do chásanna tástála atá thar a bheith íogair do thorann leictreamaighnéadach, amhail sceallóga chandamacha agus ADCanna/DACanna ardchruinnis.
Sa tríú háit, tá torthaí suntasacha bainte amach ag an gcur i bhfeidhm praiticiúil
Tá luach na mbonn eibhir léirithe go hiomlán ag cleachtais iomadúla fiontar leathsheoltóra. Tar éis do mhonaróir trealaimh tástála leathsheoltóra a bhfuil cáil dhomhanda air bonn eibhir a ghlacadh ina ardán tástála sliseanna 5G ard-deireadh, baineadh amach torthaí iontacha: mhéadaigh cruinneas suímh an chárta tóireadóir ó ±5μm go ±1μm, laghdaigh an diall caighdeánach de na sonraí tástála 70%, agus thit an ráta mí-mheasúnaithe i dtástáil aonair go suntasach ó 0.5% go 0.03%. Idir an dá linn, tá an éifeacht faoi chois creathaidh suntasach. Is féidir leis an trealamh an tástáil a thosú gan fanacht go meathlóidh an creathadh, rud a ghiorraíonn an timthriall tástála aonair 20% agus a mhéadaíonn an cumas táirgthe bliantúil níos mó ná 3 mhilliún sliseog. Ina theannta sin, tá saolré os cionn 10 mbliana ag an mbonn eibhir agus níl aon chothabháil go minic ag teastáil uaidh. I gcomparáid le boinn miotail, laghdaítear a chostas foriomlán níos mó ná 50%.
Ceathrú, oiriúnú do threochtaí tionsclaíocha agus ceannródaíocht a dhéanamh i dteicneolaíocht tástála
Le forbairt teicneolaíochtaí pacáistithe chun cinn (amhail Chiplet) agus ardú réimsí atá ag teacht chun cinn cosúil le sceallóga ríomhaireachta chandamach, leanfaidh na ceanglais maidir le feidhmíocht gléasanna i dtástáil IC ag ardú. Tá bunanna eibhir ag nuálaíocht agus ag uasghrádú i gcónaí freisin. Trí chóireáil sciath dromchla chun friotaíocht caitheamh a fheabhsú nó trí chriadóireacht piezoelectric a chomhcheangal chun cúiteamh creatha gníomhach agus dul chun cinn teicneolaíochta eile a bhaint amach, tá siad ag bogadh i dtreo treo níos cruinne agus níos cliste. Amach anseo, leanfaidh an bonn eibhir de bheith ag cosaint nuálaíocht theicneolaíoch thionscal na leathsheoltóirí agus forbairt ardchaighdeáin "sceallóga Síneacha" lena fheidhmíocht den scoth.
Ciallaíonn bonn eibhir a roghnú réiteach tástála IC níos cruinne, níos cobhsaí agus níos éifeachtaí a roghnú. Cibé acu an tástáil sliseanna próisis chun cinn reatha atá i gceist nó iniúchadh amach anseo ar theicneolaíochtaí ceannródaíocha, beidh ról suntasach agus dochloíte ag bonn eibhir.
Am an phoist: 15 Bealtaine 2025