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实验半导体-芝大开发高通量混搭实验平台,为新型半导体小型化光刻提供新方

半导体分立器件恒加速试验

半导体分离器件的恒加速试验是为了确定离心力对器件的影响。恒定加速试验是一种结构和机械缺陷,可能无法在冲击和振动试验中检测到。

接下来,环仪小编将带您了解半导体分立器件的恒定加速度试验。

实验半导体-芝大开发高通量混搭实验平台,为新型半导体小型化光刻提供新方

设备准备:

试验样品:标准要求中的半导体分立器件

试验设备:转臂恒加速离心机

设备型号:HYZB系列

设备制造商:环形仪器

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试验程序:

设备应通过外壳或正常安装固定,引线或电缆应得到适当的保护,然后设备应在X1、X2、Y1、Y2、Z1和Z2各方向加上规定的离心加速度1min。

加速度逐渐增加到规定值的时间不少于20s,加速度逐渐减少到零时间不少于20s。

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以下细节应在详细规范中规定:

a.增加离心加速度(m/s)为单位;

b.试验后进行的试验。

转臂恒加速离心机参数:

以上是半导体分离器件需要进行的恒加速试验。如果您对此有任何疑问,您可以访问“环仪器”官方网站,咨询相关技术人员,进一步了解,或私人信息编辑。

芝达开发高通量混搭实验平台,为新型半导体小型化光刻提供新方案

目前,电子设备正朝着更节能、更小的方向发展,市场对更小体积晶体管的需求尤为迫切。为此,科学家们一直在寻找新的材料和新的光刻方法。

嵌段共聚物用于定向自组装和纳米光刻(blockcopolmers,BCPs)在设计中,材料在加工、结构和缺陷方面存在局限性。虽然迭代合成策略提供了性能优异的BCP,但识别所需属性的材料仍然具有挑战性。

最近,芝加哥大学团队开发了一个高通量聚合物实验平台,筛选和优化半导体制造中自组BCP的光刻构图系统结构。

在A-block-在点击化学的基础上,B的两个嵌段共聚物(clickchemistry)高通量聚合物平台是通过组合实现的。这个平台有A-block-(B-random-C)聚合物结构。

通过这种结构,垂直自组装的决定因素包括热力学Flory-Huginsinteractionparameter和嵌段的表面可以模块化设计。

用户可以通过选择具有不同装饰功能的小分子快速合成数十甚至数百种聚合物的材料库。通过调整小分子的比例,这些聚合物可以垂直组装形成8-20纳米的结构,为半导体行业日益突出的小型化需求和发展提供了新的解决方案。

那么,这样的平台能起到什么作用呢?“混搭”意味着可以按需搭配,就像根据个人口味准备一杯组合果汁一样,比如四分之三的苹果汁和四分之一的香蕉汁。同样,芯片制造过程可能需要不同的特性尺寸。通过这种方案,不同的材料可以根据需要和比例自由制作,如8纳米的一部分和10纳米的另一部分。

审稿人评论说:“这项工作展示了令人兴奋的潜力——高通量/材料库形成的概念也适用于环氧基团。。。这是一份优秀而有影响力的手稿。”

不久前,相关论文以纳米光刻共变嵌段共聚物的优化设计为基础(Optimizeddesignofblockcopolymerswithcovaryingpropertiesfornanolithography)在NatureMaterials上发表为题[1]。

该论文的第一作者是芝加哥大学茨克分子工程学院博士后研究员冯宏博士、摩西多莱西(MosheDolejsi)朱宁教授,南京工业大学生物技术与制药工程学院博士,芝加哥大学茨克分子工程学院保罗F尼利教授(PaulF.Nealey)和斯图尔特J罗文(StuartJ.Rowan)教授。

此前,冯宏博参与了第一个嵌段共聚物化学平台的研究,以验证和实现热力学和各种纳米结构的垂直组装[2]。这是他们第一次在光刻中使用“混合”和高通量。

缺陷和结构均匀性是该技术前进的最大障碍。从热动力学的角度来看,这些问题是由材料的热力学性质决定的。

冯宏博说:“我们的高通量平台不仅可以满足8-20纳米不同尺寸的垂直自组装,而且这些材料具有特殊的热力学性能和表面能性能。这是解决工业应用缺陷和结构均匀性问题的最有可能的工具。”。

定向自组装意味着自组装的结构必须保证特定方向才能有效地应用于光刻,即使它们在分子层面垂直“站立”。在实验室条件下,该团队通过小分子修改嵌段共聚物来改变小分子的类型,并获得大量的光刻材料及其相关摩尔比例,并实现材料的自然垂直组装。此外,后者将极大地简化光刻过程。

冯宏博说:“首先合成共聚物母平台后,与点击化学相结合,将迅速产生大量具有不同热力学特性和嵌段表面能特性的材料。这是学术界和工业界快速生产大量光刻材料的首选方案。”

这项研究持续了四年多。从化学合成的角度来看,混合和匹配的小分子需要大量的尝试和验证。因此,研究人员花了大量的时间来优化分子和化学反应的条件。此外,在获得嵌入式共聚物后,它还花费了大量的精力来表达它。此外,由于这是一项创新性的研究,过去文献较少也是团队面临的困难之一。

冯宏博表示,从前瞻性的角度来看,大量的实验数据可以通过高通量平台快速生成,结合机器学习可以加快研究人员对共聚物结构性质应用的理解。

因此,该团队目前正与机器学习相关研究小组密切合作,期待在这方面取得新的进展。高通量平台与机器学习的结合也有望加快材料研发的进展。

“高通量实验平台最显著的优势是高效率。如果未来有机器学习的支持,BCP的性质可以从分子结构中预测。如果用户需要它

8.5纳米芯片,它会直接告诉你材料比例是什么。”他说。

未来,冯宏博计划将该工具作为能源、生物技术、医疗等更多领域的底层关键技术。

参考资料:

1.Feng,H.,Dolejsi,M.,Zhu,N.etal.Optimizeddesignofblockcopolymerswithcovaryingpropertiesfornanolithography.NatureMaterials21,1426–1433(2022).https://doi.org/10.1038/s41563-022-01392-1

2.AdvancedFunctionalMaterials46(2022):2206836

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