குறைக்கடத்தித் துறையில் பசுமை சிலிக்கான் கார்பைடு நுண்தூளின் தனித்துவமான மதிப்பு
குறைக்கடத்தித் தொழில் எப்போதுமே உயர் தொழில்நுட்பத்தின் மறுபெயராக இருந்து வருகிறது; இதில் மக்கள் பெரும்பாலும் ஒளி அச்சுப் பதிப்பு இயந்திரங்கள் மற்றும் சில்லு வடிவமைப்பு போன்ற உயர்நிலைத் தலைப்புகளைப் பற்றி விவாதிக்கின்றனர். இருப்பினும், இந்தத் தொழில்துறைக்குள், வெளிப்படையாக முக்கியமற்றதாகத் தோன்றும் சில பொருட்கள் ஒரு முக்கியப் பங்கை வகிக்கின்றன.பச்சை சிலிக்கான் கார்பைடு மைக்ரோபவுடர்இது அத்தகைய பொருட்களில் ஒன்றாகும். இன்று, குறைக்கடத்தி உற்பத்தியில் அமைதியாகத் தனக்கான இடத்தைப் பிடித்து வரும் இந்தச் சிறப்புப் பொருளைப் பற்றி விவாதிப்போம்.
ஒரு சுவாரஸ்யமான சம்பவத்துடன் நான் தொடங்குகிறேன். கடந்த ஆண்டு, நான் ஒரு குறைக்கடத்தித் தொழில் வர்த்தகக் கண்காட்சியில் கலந்துகொண்டேன். பெரிதாகக் கவனத்தை ஈர்க்காத ஒரு அரங்கில், பல பொறியாளர்கள் ஒரு அரைக்கும் கருவியைப் பற்றி ஆர்வத்துடன் விவாதித்துக் கொண்டிருந்தனர். நான் கூர்ந்து கவனித்தபோது, அவர்கள் மீண்டும் மீண்டும் “பச்சை சிலிக்கான் கார்பைடு நுண்தூள்” என்று குறிப்பிடுவதை என்னால் கேட்க முடிந்தது. அப்போது நான் குழப்பமடைந்தேன்; அது ஒரு பாரம்பரியத் தொழில்துறை உராய்வுப் பொருள் போல ஒலித்தது, அப்படியிருக்க, அதைத் துல்லியமான குறைக்கடத்திகளுடன் எப்படித் தொடர்புபடுத்த முடியும்? பின்னர், இந்தத் துறையில், ஒரு பொருள் எவ்வளவு எளிமையானதாக இருக்கிறதோ, அந்த அளவிற்கு அது முக்கியமானதாகிறது என்பதை நான் உணர்ந்தேன்.
பச்சை சிலிக்கான் கார்பைடு நுண்தூள் என்றால் என்ன? எளிமையாகச் சொன்னால், இது குவார்ட்ஸ் மணல் மற்றும் பெட்ரோலியம் கோக் போன்ற மூலப்பொருட்களிலிருந்து, உயர் வெப்பநிலை மின் உலை ஒன்றில் உருக்கப்பட்டு உருவாக்கப்படும், மனிதனால் உருவாக்கப்பட்ட ஒரு மீக்கடினப் பொருளாகும். அதன் உயர் தூய்மை மற்றும் தனித்துவமான பச்சை நிறத்தின் காரணமாகவே இதற்கு இந்தப் பெயர் வந்தது. இந்த நுண்ணிய துகள்களைக் குறைத்து மதிப்பிடாதீர்கள்; இவற்றின் கடினத்தன்மை வைரத்திற்கு அடுத்தபடியாக உள்ளது, ஆனாலும் இவை சிறந்த வெப்ப நிலைத்தன்மையையும் வேதியியல் மந்தத்தன்மையையும் கொண்டுள்ளன.
குறைக்கடத்தி உற்பத்தியில், வேஃபரின் தட்டையான தன்மை சில்லு உற்பத்தியை நேரடியாகத் தீர்மானிக்கிறது. இது நம்மை ஒரு முக்கியத் திறனுக்கு இட்டுச் செல்கிறது.பச்சை சிலிக்கான் கார்பைடுநுண்பொடி: இரசாயன இயந்திர மெருகூட்டல் (CMP). ஒரு வேஃபர் உற்பத்தி ஆலையில் செயல்முறைப் பொறியாளராகப் பணிபுரியும் லாவோ ஜாங், ஒரு தெளிவான உவமையைப் பயன்படுத்துகிறார்: “இது ஒரு வேஃபருக்கு 'முகப் பராமரிப்பு' செய்வது போன்றது—கீறல்களை ஏற்படுத்தாமல், அதன் மேடு பள்ளங்களையும் சீரற்ற தன்மைகளையும் மென்மையாக்குவது. பச்சை சிலிக்கான் கார்பைடு நுண்பொடியானது, உயர்தர சருமப் பராமரிப்புப் பொருட்களில் உள்ள நுண் படிகத் துகள்களைப் போன்றது—மென்மையானது, ஆனாலும் செயல்திறன் மிக்கது.” உண்மையில், சிப் உற்பத்தியில், சில பத்தில் ஒரு மைக்ரான் அளவுள்ள சீரற்ற தன்மை கூட ஒரு குறுக்குச் சுற்று அல்லது திறந்த மின்சுற்றை ஏற்படுத்தக்கூடும்.
குறைக்கடத்தித் துறையில் வெப்ப மேலாண்மை ஒரு தொடர்ச்சியான சவாலாக விளங்குகிறது. சில்லு ஒருங்கிணைப்பு அதிகரிக்கும்போது, வெப்பச் சிதறல் மேலும் மேலும் முக்கியத்துவம் பெறுகிறது.பச்சை சிலிக்கான் கார்பைடு மைக்ரோபவுடர்இந்த விஷயத்தில் இதற்கு ஒரு தனித்துவமான திறன் உள்ளது: இதை வெப்பத்தைக் கடத்தும் பொருட்களுடன் சேர்ப்பது, வெப்பச் சிதறலை கணிசமாக மேம்படுத்துகிறது. ஒரு புகழ்பெற்ற சிப் நிறுவனத்தின் வெப்பப் பொறியாளர் என்னிடம், “நாங்கள் இப்போது எங்கள் உயர்தர வெப்பப் பசையில் ஒரு சிறப்பு பச்சை சிலிக்கான் கார்பைடு நுண்பொடியைப் பயன்படுத்துகிறோம், இது வெப்பச் சிதறல் திறனை 20%-க்கும் மேலாக மேம்படுத்துகிறது. 5nm மற்றும் 3nm செயல்முறைத் தொழில்நுட்பங்களில் இது ஒரு வரப்பிரசாதமாகும்,” என்று கூறினார்.
குறைக்கடத்தி உபகரண உற்பத்தியில் பச்சை சிலிக்கான் கார்பைடு நுண்தூள் மேலும் இன்றியமையாததாக விளங்குகிறது. பல கோடி யுவான்கள் செலவாகும் லித்தோகிராபி மற்றும் எச்சிங் இயந்திரங்களில் உள்ள பல முக்கிய பாகங்களுக்கு, மிக உயர்ந்த எந்திரத் துல்லியம் தேவைப்படுகிறது. உதாரணமாக, லித்தோகிராபி இயந்திரங்களின் ஒளியியல் அமைப்புகளுக்கு மிக உயர்ந்த கண்ணாடித் தட்டையான தன்மை தேவைப்படுகிறது, இதனால் பச்சை சிலிக்கான் கார்பைடு நுண்தூளைப் பயன்படுத்துவது அவசியமாகிறது.துல்லியமான அரைத்தல்20 வருட அனுபவம் வாய்ந்த ஒரு மூத்த நிபுணர் கூறினார், “இந்தப் பொருளைப் பயன்படுத்துவது மிகவும் சவாலானது. துகள்களின் அளவு, செறிவு மற்றும் pH மதிப்பு ஆகிய அனைத்தையும் துல்லியமாகக் கட்டுப்படுத்த வேண்டும்; மிகச் சிறிய விலகல் கூட இறுதி முடிவைப் பாதிக்கக்கூடும்.”
மூன்றாம் தலைமுறை குறைக்கடத்திப் பொருட்களின் வளர்ச்சியுடன், பச்சை சிலிக்கான் கார்பைடு நுண்தூள் ஒரு புதிய பயன்பாட்டைக் கண்டறிந்துள்ளது என்பது குறிப்பிடத்தக்கது. சிலிக்கான் கார்பைடு அடிப்படையிலான குறைக்கடத்தி சாதனங்களுக்கு, செயலாக்கத்தின் போது அரைப்பதற்கும் மெருகூட்டுவதற்கும் பச்சை சிலிக்கான் கார்பைடு நுண்தூள் தேவைப்படுகிறது. சிலிக்கான் கார்பைடைச் செயலாக்க சிலிக்கான் கார்பைடைப் பயன்படுத்துவது ஒரு சுவாரஸ்யமான சுழற்சியாகும். ஒரு குறைக்கடத்திப் புதிய பொருட்கள் நிறுவனத்தின் தொழில்நுட்ப இயக்குநர் புன்னகைத்துக்கொண்டே, “இது ஒரு வைரத்தை வெட்ட மற்றொரு வைரத்தைப் பயன்படுத்துவது போன்றது; ஒரே மாதிரியான பொருட்களால் மட்டுமே ஒன்றையொன்று உண்மையாகப் புரிந்துகொள்ள முடியும்” என்றார்.
தரக் கட்டுப்பாட்டிலும் பச்சை சிலிக்கான் கார்பைடு நுண்தூள் ஒரு தனித்துவமான பங்கை வகிக்கிறது. குறைக்கடத்தித் தொழிற்சாலைகளுக்கு வழக்கமான உபகரணப் பராமரிப்பு, குறிப்பாக கன்வேயர் பாதைகள் மற்றும் வினை அறைகளைச் சுத்தம் செய்தல் தேவைப்படுகிறது. பச்சை சிலிக்கான் கார்பைடு நுண்தூள் வேதியியல் ரீதியாக மந்தமானது மற்றும் புதிய மாசுகளை அறிமுகப்படுத்தாததால், சுத்தம் செய்யும் செயல்முறைகளுக்கு இதுவே விரும்பப்படும் பொருளாகும். ஒரு பராமரிப்புப் பொறியாளர் வெளிப்படுத்தினார், “மற்ற சிராய்ப்புப் பொருட்களுடன் ஒப்பிடும்போது,பச்சை சிலிக்கான் கார்பைடு மைக்ரோபவுடர்இது உபகரணங்களின் உட்புறச் சுவர்களில் உலோக அயனிகளை விட்டுச் செல்வதில்லை, இது சிப் உற்பத்தியில் ஒரு தூய்மையான சூழலைப் பராமரிப்பதற்கு இன்றியமையாததாகும்.
நிச்சயமாக, ஒவ்வொரு பொருளிலும் மேம்பாட்டிற்கான வாய்ப்புகள் உள்ளன. பசுமை சிலிக்கான் கார்பைடு நுண்தூள் தற்போது எதிர்கொள்ளும் சவால்கள் முதன்மையாக செலவுக் கட்டுப்பாடு மற்றும் தர நிலைத்தன்மையில் உள்ளன. அதன் சிக்கலான உற்பத்தி செயல்முறை மற்றும் அதிக ஆற்றல் நுகர்வு ஆகியவை அதன் அதிக விலைக்குக் காரணமாக அமைகின்றன. மேலும், ஒவ்வொரு தொகுதிக்கும் இடையேயான நிலைத்தன்மை பயனர்களுக்கு ஒரு முக்கிய கவலையாக உள்ளது. இருப்பினும், பல முன்னணி உள்நாட்டு நிறுவனங்கள் ஏற்கனவே இந்தப் பிரச்சினைகளைக் கையாண்டு, உற்பத்தி செயல்முறைகள் மற்றும் தர மேலாண்மை அமைப்புகளை மேம்படுத்துவதன் மூலம் இறக்குமதி செய்யப்பட்ட பொருட்களுடனான இடைவெளியை படிப்படியாகக் குறைத்து வருகின்றன.
வருங்காலத்தில், குறைக்கடத்தித் தொழில்நுட்பம் சிறிய செயல்முறைகள் மற்றும் உயர் மட்ட ஒருங்கிணைப்பை நோக்கி வளர்ச்சியடையும்போது, பசுமை சிலிக்கான் கார்பைடு நுண்தூளுக்கான தேவை தொடர்ந்து அதிகரிக்கும். செயலாக்கத் துல்லியம் மற்றும் வெப்பச் சிதறல் செயல்திறன் ஆகியவற்றில் இன்னும் அதிகத் தேவைகளை முன்வைக்கும் செயற்கை நுண்ணறிவு சில்லுகள், 5ஜி தகவல் தொடர்பு சில்லுகள் மற்றும் தானியங்கி ஓட்டுநர் சில்லுகள் போன்ற வளர்ந்து வரும் துறைகளில் இது குறிப்பாக உண்மையாகும். இது பசுமை சிலிக்கான் கார்பைடு நுண்தூளுக்கான பரந்த அளவிலான பயன்பாடுகளுக்கு வழி திறக்கிறது.
"குறைக்கடத்தித் தொழில் ஒரு பனிப்பாறை போன்றது. மக்கள் பார்ப்பது அதன் மேற்பரப்பிற்கு மேலே உள்ள சிப் வடிவமைப்பு மற்றும் பெரிய அளவிலான உற்பத்தியை மட்டுமே; ஆனால், மேற்பரப்பிற்குக் கீழே உள்ள மூலப்பொருட்கள், செயல்முறைகள் மற்றும் உபகரணங்கள்தான் முழுத் தொழிலையும் தாங்கி நிற்கும் அடித்தளமாகும்" என்று ஒரு மூத்த தொழில் வல்லுநர் கூறியது எனக்கு நினைவிருக்கிறது. பச்சை சிலிக்கான் கார்பைடு நுண்தூள் இந்த அடித்தளப் பொருட்களின் ஒரு இன்றியமையாத அங்கமாகும். இது ஒரு லித்தோகிராபி இயந்திரத்தைப் போல கண்ணைக் கவரும் வகையில் இல்லாமல் இருக்கலாம், ஆனால் இந்த "கவனத்தை ஈர்க்காத" மூலப்பொருட்கள்தான் முழு குறைக்கடத்தித் தொழிலின் வளர்ச்சிக்கும் ஆதரவளிக்கின்றன.
அடுத்த முறை நீங்கள் ஒரு ஸ்மார்ட்போனைப் பயன்படுத்தும்போதோ அல்லது ஒரு ஸ்மார்ட் காரை ஓட்டும்போதோ, இந்த உயர் தொழில்நுட்பப் பொருட்களுக்குப் பின்னால், பச்சை சிலிக்கான் கார்பைடு நுண்தூள் போன்ற 'எளிமையான' மூலப்பொருட்களின் பங்களிப்பு உள்ளது என்பதை ஒருவேளை சிந்தித்துப் பாருங்கள். எல்லாவற்றிற்கும் மேலாக, ஒவ்வொரு தொழில்துறையின் முன்னேற்றமும், திரைக்குப் பின்னால் உள்ள இந்த அமைதியான, அர்ப்பணிப்புள்ள 'நாயகர்களிடமிருந்து' பிரிக்க முடியாதது.