Amin'izao fotoana izao, miaraka amin'ny fivoarana haingana eo amin'ny indostrian'ny semiconductor, ny fitiliana IC, ho toy ny rohy tena ilaina mba hahazoana antoka ny fahombiazan'ny puce, ny fahamarinany sy ny fahamarinany dia misy fiantraikany mivantana amin'ny tahan'ny vokatra puce sy ny fifaninanana eo amin'ny indostria. Rehefa mandroso hatrany amin'ny 3nm, 2nm ary na dia ireo node mandroso kokoa aza ny fizotran'ny famokarana puce, dia miha-henjana hatrany ny fepetra takiana amin'ny singa fototra amin'ny fitaovana fitiliana IC. Ny fototra granita, miaraka amin'ny toetra mampiavaka azy sy ny tombony azo avy amin'ny fampisehoana, dia lasa "mpiara-miasa volamena" tsy azo sarahina amin'ny fitaovana fitsapana IC. Inona no lojika ara-teknika ao ambadik'izany?
I. Ny "Tsy Fahaizana Miatrika" ireo Fototra Nentim-paharazana
Mandritra ny fizotran'ny fitsapana IC, ny fitaovana dia mila mamantatra tsara ny fahombiazan'ny herinaratra amin'ny pin'ny puce, ny fahamarinan'ny signal, sns. amin'ny ambaratonga nano. Na izany aza, ny fototra metaly nentim-paharazana (toy ny vy natsipy sy ny vy) dia nampiharihary olana maro amin'ny fampiharana azo ampiharina.
Etsy ankilany, somary avo ny coefficient de expansion mafana amin'ny fitaovana metaly, matetika mihoatra ny 10×10⁻⁶/℃. Ny hafanana ateraky ny fiasan'ny fitaovana fitsapana IC na ny fiovana kely eo amin'ny mari-pana manodidina aza dia mety hiteraka expansion mafana be sy fihenan'ny fotony metaly. Ohatra, ny fotony vy 1 metatra ny halavany dia afaka mivelatra sy mihena hatramin'ny 100μm rehefa miova 10℃ ny mari-pana. Ny fiovana toy izany dia ampy hampifanitsy ny probe fitsapana amin'ny pins chip, ka miteraka fifandraisana ratsy ary miteraka fikorontanan'ny angon-drakitra fitsapana.
Etsy ankilany, ratsy ny fahombiazan'ny fampihenana ny mari-pana amin'ny fotony metaly, ka mahatonga azy ho sarotra ny mandany haingana ny angovon'ny hovitrovitra ateraky ny fiasan'ny fitaovana. Amin'ny tranga fitsapana famantarana avo lenta, ny fihovitrovitra bitika mitohy dia hampiditra tabataba be dia be, izay hampitombo ny fahadisoana amin'ny fitsapana ny fahamarinan'ny famantarana mihoatra ny 30%. Ankoatra izany, ny fitaovana metaly dia manana fahatsapana magnetika avo lenta ary mora mifamatotra amin'ny famantarana elektromagnetika amin'ny fitaovana fitsapana, ka miteraka fatiantoka amin'ny eddy courant sy fiantraikan'ny hysteresis, izay manelingelina ny fahamarinan'ny fandrefesana marina.
II. Ny "Tanjaka Mafy" an'ny Fototra Granita
Fahamarinan-toerana ara-hafanana faratampony, mametraka ny fototra ho an'ny fandrefesana marina
Ny granita dia miforona amin'ny alalan'ny fitambaran'ny kristaly mineraly toy ny quartz sy feldspar amin'ny alalan'ny fifamatorana ionika sy kovalenta. Ny coefficient-n'ny fanitarana mafana dia ambany dia ambany, 0.6-5×10⁻⁶/℃ monja, izay eo amin'ny 1/2-1/20 eo ho eo amin'ny an'ny metaly. Na dia miova 10℃ aza ny mari-pana, ny fanitarana sy ny fihenan'ny fotony granita 1 metatra ny halavany dia latsaky ny 50nm, saika mahatratra "tsy fiovan'ny endrika". Mandritra izany fotoana izany, ny conductivity mafana an'ny granita dia 2-3 W/(m · K) monja, izay latsaky ny 1/20 amin'ny an'ny metaly. Afaka misoroka tsara ny fitondrana hafanana amin'ny fitaovana izy io, mitazona ny mari-pana ambonin'ny fotony ho mitovy, ary miantoka fa ny probe fitsapana sy ny puce dia mitazona toerana tsy miova foana.
2. Ny fampihenana ny hovitrovitra mahery vaika dia mamorona tontolo fitsapana marin-toerana
Ny lesoka kristaly miavaka sy ny firafitry ny sisin'ny voa ao anatin'ny granita dia manome azy fahafahana manaparitaka angovo matanjaka, miaraka amin'ny tahan'ny fampihenana hatramin'ny 0.3-0.5, izay mihoatra ny in-enina heny noho ny an'ny fototra metaly. Ny angon-drakitra fanandramana dia mampiseho fa eo ambanin'ny fanentanana hovitrovitra 100Hz, ny fotoana fihenan'ny hovitrovitra amin'ny fototra granita dia 0.1 segondra monja, raha toa ka 0.8 segondra kosa ny an'ny fototra vy. Midika izany fa ny fototra granita dia afaka manakana avy hatrany ny hovitrovitra vokatry ny fanombohana sy ny fanakatonana ny fitaovana, ny fiantraikany ivelany, sns., ary mifehy ny haben'ny hovitrovitra amin'ny sehatra fitsapana ao anatin'ny ±1μm, manome antoka maharitra ho an'ny toerana misy ny probes nanoscale.
3. Toetra voajanahary manohitra ny andriamby, manafoana ny fitsabahana elektromagnetika
Akora diamagnetika ny granita izay manana fahafaha-mihetsika magnetika eo amin'ny -10 ⁻⁵ eo ho eo. Misy tsiroaroa ao anatin'ny fifamatorana simika ireo elektrôna anatiny ary saika tsy miparitaka mihitsy noho ny sehatra magnetika ivelany. Ao anatin'ny tontolo iainana magnetika matanjaka 10mT, ny hamafin'ny sehatra magnetika ateraky ny velaran'ny granita dia latsaky ny 0.001mT, raha toa kosa ka mihoatra ny 8mT ny eo amin'ny velaran'ny vy natsipy. Io toetra voajanahary manohitra magnetika io dia afaka mamorona tontolo fandrefesana madio ho an'ny fitaovana fitsapana IC, miaro azy amin'ny fitsabahana elektromagnetika ivelany toy ny motera atrikasa sy ny famantarana RF. Mety tsara indrindra amin'ny toe-javatra fitsapana izay tena saro-pady amin'ny tabataba elektromagnetika, toy ny puce kuantum sy ADC/Dacs avo lenta.
Fahatelo, ny fampiharana azy dia nahazo vokatra miavaka
Nasehon'ireo orinasa semiconductor maro ny lanjan'ny fototra granita. Taorian'ny nandraisan'ny mpanamboatra fitaovana fitsapana semiconductor malaza eran-tany ny fototra granita tao amin'ny sehatra fitsapana puce 5G avo lenta, dia nahazo vokatra mahagaga izy ireo: nitombo avy amin'ny ±5μm ka hatramin'ny ±1μm ny fahamarinan'ny toerana misy ny karatra probe, nihena 70% ny fivilian-dàlana mahazatra amin'ny angon-drakitra fitsapana, ary nihena be ny tahan'ny fahadisoana amin'ny fitsapana tokana avy amin'ny 0.5% ka hatramin'ny 0.03%. Mandritra izany fotoana izany, dia miavaka ny fiantraikan'ny fampihenana ny hovitrovitra. Afaka manomboka ny fitsapana ny fitaovana tsy miandry ny fihenan'ny hovitrovitra, ka mampihena ny tsingerin'ny fitsapana tokana ho 20% ary mampitombo ny fahafaha-mamokatra isan-taona ho mihoatra ny 3 tapitrisa wafers. Ankoatra izany, ny fototra granita dia manana androm-piainana mihoatra ny 10 taona ary tsy mila fikojakojana matetika. Raha ampitahaina amin'ny fototra metaly, dia mihena mihoatra ny 50% ny vidiny amin'ny ankapobeny.
Fahefatra, mampifanaraka amin'ny fironana indostrialy ary mitarika ny fanavaozana ny teknolojia fitsapana
Miaraka amin'ny fivoaran'ny teknolojia fonosana mandroso (toy ny Chiplet) sy ny fitomboan'ny sehatra vao misondrotra toy ny puce informatika kuantum, dia hitombo hatrany ny fepetra takiana amin'ny fahombiazan'ny fitaovana amin'ny fitsapana IC. Mivoatra sy manavao hatrany ihany koa ny fototry ny granita. Amin'ny alàlan'ny fitsaboana ny velarana mba hanatsarana ny fanoherana ny fikikisana na amin'ny fampifangaroana amin'ny seramika piezoelectric mba hahazoana onitra amin'ny hovitrovitra mavitrika sy ny fandrosoana ara-teknolojia hafa, dia miroso mankany amin'ny lalana marina sy marani-tsaina kokoa izy ireo. Amin'ny ho avy, ny fototry ny granita dia hanohy hiaro ny fanavaozana ara-teknolojian'ny indostrian'ny semiconductor sy ny fampandrosoana avo lenta ny "puce sinoa" miaraka amin'ny fahombiazany miavaka.
Ny fisafidianana fototra granita dia midika hoe misafidy vahaolana fitsapana IC marina kokoa, marin-toerana ary mahomby kokoa. Na fitsapana puce mandroso amin'izao fotoana izao izany na fikarohana teknolojia farany amin'ny ho avy, ny fototra granita dia hilalao anjara toerana tsy azo soloina sy manan-danja.
Fotoana fandefasana: 15 Mey 2025