ஒரு விரல் நகத்தின் அளவுள்ள ஒரு சிப்பில், பில்லியன் கணக்கான டிரான்சிஸ்டர்கள் மறைக்கப்பட்டுள்ளன. இந்த நானோ அளவிலான 'மின்னணு சிப்பாய்கள்' சுத்தமான வளிமண்டல சூழலில் உற்பத்தி செய்யப்பட வேண்டும். சுற்றுப்புற காற்றில் உள்ள தூசி, ஈரப்பதம் மற்றும் பிற அசுத்தங்கள் சிப் ஷார்ட் சர்க்யூட் மற்றும் ஸ்கிராப்பை ஏற்படுத்தும். குறைக்கடத்தி கையுறை பெட்டி ஒரு நிலையான, நீரற்ற, ஆக்ஸிஜன் இல்லாத மற்றும் தூசி இல்லாத மந்த வளிமண்டல சூழலை உருவாக்குகிறது.
I. செமிகண்டக்டர் கையுறை பெட்டியின் செயல்பாடுகள்
எரிவாயு சுத்திகரிப்பு செயல்பாடு
குறைக்கடத்தி கையுறை பெட்டியில் ஒரு பொருத்தப்பட்டுள்ளது வாயு சுத்திகரிப்பு அமைப்பு . இந்த அமைப்பின் முதன்மை செயல்பாடு, அதன் உயர் தூய்மையை பராமரிக்க பெட்டியின் உள்ளே உள்ள வாயுவிலிருந்து நீர், ஆக்ஸிஜன் மற்றும் வடிகட்டி அசுத்தங்களை அகற்றுவதாகும். நீர் அகற்றுதல் பொதுவாக மூலக்கூறு சல்லடைகளைப் பயன்படுத்துகிறது, அவை நீர் மூலக்கூறுகளைத் தேர்ந்தெடுத்து உறிஞ்சும் திறன் கொண்ட ஒரு சீரான மைக்ரோபோரஸ் அமைப்பைக் கொண்டுள்ளன, இதனால் பெட்டியின் உள்ளே ஈரப்பதத்தை மிகக் குறைந்த அளவிற்குக் குறைக்கிறது. செயலில் உள்ள உலோகங்கள் (தாமிர வினையூக்கிகள் போன்றவை) ஆக்ஸிஜனுடன் வினைபுரிந்து, அதை உலோக ஆக்சைடுகளாக ஆக்சிஜனேற்றம் செய்து, ஆக்ஸிஜனேற்றத்தை அடைகின்றன. வடிகட்டிகள், ஃபைபர் ஃபில்டர் பேப்பர் மற்றும் ஆக்டிவேட்டட் கார்பன் போன்ற பல அடுக்கு வடிகட்டுதல் ஊடகங்களைப் பயன்படுத்தி, தூசித் துகள்கள், நுண்ணுயிரிகள் மற்றும் பிற அசுத்தங்களை இடைமறித்து, வாயு மிகவும் தூய்மையாக இருப்பதை உறுதிசெய்து, பெட்டிக்குள் இருக்கும் வாயுவை சுத்திகரிக்கின்றன.
சுற்றுச்சூழல் கண்காணிப்பு மற்றும் கட்டுப்பாட்டு அமைப்பு
நிகழ்நேரத்தில் சுற்றுச்சூழல் அளவுருக்களை கண்காணிக்க, குறைக்கடத்தி கையுறை பெட்டியில் பல்வேறு சென்சார்கள் நிறுவப்பட்டுள்ளன. ஆக்ஸிஜன் சென்சார்கள் பெட்டியில் உள்ள ஆக்ஸிஜன் செறிவை துல்லியமாக அளவிடுகின்றன, அதே நேரத்தில் ஈரப்பதம் பகுப்பாய்விகள் (பனி புள்ளி உணரிகள் ) நீர் உள்ளடக்கத்தை தொடர்ந்து கண்காணிக்கும். நீர் அல்லது ஆக்ஸிஜன் செறிவு முன்னமைக்கப்பட்ட வரம்புகளை மீறினால், கணினி எச்சரிக்கையைத் தூண்டுகிறது. பெட்டிக்குள் இருக்கும் தூசித் துகள்களின் அளவைக் கண்காணிக்க துகள் கவுண்டர்களையும் ஒருங்கிணைக்க முடியும்.
உபகரண ஒருங்கிணைப்பு மற்றும் இணக்கத்தன்மை
செமிகண்டக்டர் கையுறை பெட்டிகள் சிறந்த உபகரண ஒருங்கிணைப்பு திறன்களைக் கொண்டுள்ளன, பல்வேறு சிப் உற்பத்தி கருவிகளுடன் தடையற்ற இடைமுகத்தை அனுமதிக்கிறது. உதாரணமாக, அவை ஃபோட்டோலித்தோகிராஃபி இயந்திரங்கள், பொறித்தல் இயந்திரங்கள் மற்றும் எலக்ட்ரான் கற்றை ஆவியாதல் கருவிகளுடன் ஒருங்கிணைக்கப்படலாம். ஃபோட்டோலித்தோகிராஃபி இயந்திரத்துடன் ஒருங்கிணைக்கப்படும் போது, கையுறை பெட்டி மற்றும் ஃபோட்டோலித்தோகிராபி இயந்திரத்திற்கு இடையில் பரிமாற்றத்தின் போது செதில் சுத்தமான சூழலில் இருப்பதை உறுதிசெய்கிறது, இது மாசுபடுவதைத் தடுக்கிறது. மேலும், கையுறை பெட்டியின் கட்டுப்பாட்டு அமைப்பு ஒருங்கிணைந்த உபகரணங்களின் கட்டுப்பாட்டு அமைப்புகளுடன் தொடர்பு கொள்ள முடியும், இது முழு சிப் உற்பத்தி செயல்முறையின் தானியங்கி கட்டுப்பாட்டை செயல்படுத்துகிறது. எடுத்துக்காட்டாக, ஒரு செதில் கையுறை பெட்டியின் உள்ளே போட்டோரெசிஸ்ட் பூச்சு முடிந்ததும், கணினி தானாகவே ஒளிப்படக்கலை இயந்திரத்தை வெளிப்படுத்தும் படிக்கு தயார்படுத்த முடியும், இது உற்பத்தி திறன் மற்றும் துல்லியத்தை கணிசமாக அதிகரிக்கிறது.
II. செமிகண்டக்டர் கையுறை பெட்டி மூலம் சிப் பொருட்களின் பாதுகாப்பு
ஃபோட்டோரெசிஸ்ட்கள் மற்றும் டெவலப்பர்கள் போன்ற பொருட்கள் காற்றில் உள்ள ஆக்ஸிஜன், ஈரப்பதம் மற்றும் உலோக அயனிகளுக்கு மிகவும் உணர்திறன் கொண்டவை. ஃபோட்டோரெசிஸ்ட்டை உதாரணமாக எடுத்துக் கொண்டால்: சிப் தயாரிப்பில் இது ஒரு முக்கியமான பொருள். ஃபோட்டோலித்தோகிராஃபியின் போது, ஒளிச்சேர்க்கையாளர் ஒளியை துல்லியமாக உணர வேண்டும் மற்றும் வடிவமைப்பு வடிவத்தை செதில் மீது மாற்ற இரசாயன எதிர்வினைகளை மேற்கொள்ள வேண்டும். சாதாரண காற்றில் வெளிப்பட்டால், ஒளிச்சேர்க்கையில் உள்ள ஒளிச்சேர்க்கை கூறுகள் ஆக்ஸிஜனுடன் தொடர்பு கொள்ளும்போது விரைவாக ஆக்சிஜனேற்றம் செய்கின்றன, இதனால் ஒளிச்சேர்க்கை மோசமடைகிறது. அதன் ஒளிச்சேர்க்கை வெகுவாகக் குறைகிறது, இதன் விளைவாக அடுத்தடுத்த லித்தோகிராஃபியின் போது வடிவத்தை துல்லியமாக இனப்பெருக்கம் செய்ய இயலாமை ஏற்படுகிறது, இது சிப்பில் வடிவ விலகல்கள் அல்லது முழுமையான பிழைகளுக்கு வழிவகுக்கிறது.
அதிக துல்லியமான மெல்லிய படலங்கள் 3% க்கும் அதிகமான ஈரப்பதம் உள்ள சூழலில் ஈரமான பிஸ்கட் போல வீங்கிவிடும். எடுத்துக்காட்டாக, மிகவும் மெல்லிய இன்சுலேடிங் படங்கள், பெரும்பாலும் நானோமீட்டர்கள் தடிமன் மட்டுமே, சில சிப் உற்பத்தி செயல்முறைகளில் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. சுற்றுச்சூழலின் ஈரப்பதம் வரம்புகளை மீறும் போது, நீர் மூலக்கூறுகள் படிப்படியாக படத்தில் ஊடுருவி, மூலக்கூறுகளுக்கு இடையே உள்ள இடைவெளியை அதிகரித்து, படலம் வீங்கி சிதைந்துவிடும். இந்த சிதைவு சிப்பின் துல்லியமாக வடிவமைக்கப்பட்ட உள் சுற்றுகளை சீர்குலைத்து, மின்னணு சமிக்ஞை பரிமாற்றத்தை பாதிக்கிறது மற்றும் சிப்பை செயலிழக்கச் செய்யும்.
ஒரு சிப்பில் உள்ள சுற்று ஒரு சிக்கலான சிலந்தி வலையை ஒத்திருக்கிறது. வான்வழி உலோக அயனிகள் (செப்பு அயனிகள் போன்றவை) இந்த சுற்றுக்குள் கடத்தும் பாதைகளை உருவாக்கலாம், இது குறுகிய சுற்றுகளுக்கு வழிவகுக்கும். உதாரணமாக, செப்பு அயனிகள் முக்கியமான சுற்று முனைகளில் ஒட்டிக்கொண்டால், செயல்பாட்டின் போது மின்னோட்டம் வடிவமைக்கப்பட்ட பாதைகளைத் தவிர்த்து, உலோக அயனிகளால் உருவாக்கப்பட்ட இந்த 'குறுக்குவழிகள்' வழியாக பாய்கிறது. இது உள்ளூர் வெப்பமடைதல் மற்றும் சிப் செயலிழப்பை ஏற்படுத்துகிறது.
அல்ட்ரா-க்ளீன் க்ளோவ் பாக்ஸ், நைட்ரஜன் அல்லது ஆர்கானைக் கொண்டு சுத்திகரிப்பதன் மூலம் மந்தமான சூழ்நிலையை உருவாக்கி, இந்த பொருட்களை நிலையாக வைத்து, சிப்பை முன்கூட்டியே 'பொறிக்கப்படுவதை' தடுக்கிறது. கையுறை பெட்டியில், நைட்ரஜன் அல்லது ஆர்கான் அசல் காற்றை மாற்றுகிறது. சுத்திகரிப்பு மற்றும் வடிகட்டுதல் அமைப்புகளுடன் இணைந்து, இது ஈரப்பதம், ஆக்ஸிஜன், உலோகத் துகள்கள் போன்றவற்றை உறிஞ்சி, நீர், ஆக்ஸிஜன் மற்றும் உலோக அயனி மாசுபாடு இல்லாத ஒரு தூய இடத்தை உருவாக்குகிறது. ஃபோட்டோரெசிஸ்ட் மற்றும் டெவலப்பர் போன்ற பொருட்கள் இந்த சூழலில் அவற்றின் அசல் வேதியியல் மற்றும் இயற்பியல் பண்புகளை பராமரிக்கின்றன, இது சிப் உற்பத்தியின் ஒவ்வொரு கட்டத்திற்கும் நம்பகமான பொருள் அடித்தளத்தை வழங்குகிறது.
செமிகண்டக்டர் க்ளோவ் பாக்ஸ் முழு சிப் உற்பத்தி செயல்முறைக்கும் ஒரு நிலையான மற்றும் தூய்மையான சூழலை வழங்குகிறது, இது சிப்பின் தரம் மற்றும் செயல்திறனை உறுதி செய்யும் 'கண்ணுக்கு தெரியாத பாதுகாவலராக' செயல்படுகிறது என்று கூறலாம்.
