การใช้งานเอ็กซ์เรย์ในการผลิตชิป

รังสีเอกซ์มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในการผลิตและในชีวิต และความสำคัญของการผลิตเซมิคอนดักเตอร์ก็เห็นได้ชัดเจนในตัวเอง วันนี้ เราจะมาพูดถึงการประยุกต์ใช้รังสีเอกซ์ในการผลิตเซมิคอนดักเตอร์

รังสีเอกซ์คืออะไร?

รังสีเอกซ์เป็นคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าชนิดหนึ่ง คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าจะถูกจัดเรียงตามขนาดของความยาวคลื่น ตามลำดับ: คลื่นวิทยุ > ไมโครเวฟ > อินฟราเรด > แสงที่มองเห็น > อัลตราไวโอเลต > รังสีเอกซ์ > รังสีแกมมา ยิ่งความยาวคลื่นของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าสั้นลง ความถี่ก็จะยิ่งสูงขึ้นและพลังงานก็จะยิ่งแข็งแกร่งขึ้นเท่านั้น

ด้วยช่วงความยาวคลื่น 0.01 ถึง 10 นาโนเมตร มีพลังงานสูงและเป็นคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่ทะลุผ่านได้มากที่สุด ยกเว้นรังสีแกมมา เนื่องจากความยาวคลื่นสั้นมาก โดยทั่วไปรังสีเอกซ์จึงถูกอ้างถึงในรูปของพลังงานมากกว่าความยาวคลื่น รังสีเอกซ์ถูกค้นพบโดยนักวิทยาศาสตร์ชาวเยอรมัน วิลเฮล์ม คอนราด เรินต์เกน ในปี พ.ศ. 2438 และเนื่องจากไม่ทราบธรรมชาติของพวกมันในขณะนั้น จึงถูกตั้งชื่อว่า "รังสีเอกซ์" เขาพบว่ารังสีเอกซ์จากแขนและมือสามารถสร้างภาพกระดูกภายในที่มีรายละเอียดได้ นั่นเป็นเพราะกระดูกมีความหนาแน่นและดูดซับรังสีเอกซ์ได้มากกว่าผิวหนัง ดังนั้นฟิล์มรังสีเอกซ์จึงทิ้งเงาของกระดูกไว้ในขณะที่ผิวหนังดูโปร่งใส ในปี พ.ศ. 2439 เขาได้ตีพิมพ์ผลการวิจัยของเขาในวารสารฟิสิกส์ การค้นพบของเขาดึงดูดความสนใจไปทั่วโลกและปฏิวัติการถ่ายภาพทางการแพทย์ เรินต์เกนได้รับรางวัลโนเบลสาขาฟิสิกส์เป็นครั้งแรกในปี พ.ศ. 2444 ดังนั้นรังสีเอกซ์จึงถูกเรียกว่ารังสีเรินต์เกน การเลี้ยวเบนรังสีเอกซ์ (XRD) ในการผลิตเซมิคอนดักเตอร์

XRD เป็นเทคนิคที่ใช้ในการระบุโครงสร้างอะตอมและโมเลกุลภายในผลึก โครงสร้างผลึกและองค์ประกอบทางเคมีของตัวอย่างสามารถอนุมานได้โดยการวัดมุมการเลี้ยวเบนและความเข้มของรังสีจากโครงสร้างผลึกภายในตัวอย่าง หลักการพื้นฐานของการเลี้ยวเบนรังสีเอกซ์คือกฎของแบรกก์ ซึ่งอธิบายว่าความเข้มของรังสีจะสูงสุดที่มุมใดมุมหนึ่งเมื่อสะท้อนในระนาบคริสตัล มุมนี้ขึ้นอยู่กับพารามิเตอร์ขัดแตะของคริสตัล

เอ็กซ์เรย์ฟลูออเรสเซนซ์สเปกโตรมิเตอร์ (XRF)

XRF สามารถใช้เพื่อกำหนดองค์ประกอบองค์ประกอบของวัสดุ โดยมีข้อดีคือสามารถวิเคราะห์ตัวอย่างได้โดยไม่ทำลาย และโดยปกติแล้วไม่จำเป็นต้องมีการปรับสภาพตัวอย่างที่ซับซ้อน XRF ทำงานตามโครงสร้างอะตอมของแต่ละองค์ประกอบ เมื่อสารถูกโจมตีด้วยรังสีเอกซ์หรืออิเล็กตรอนพลังงานสูง อิเล็กตรอนภายในของมันถูกกระแทกออกจากอะตอมด้วยรังสีหรืออิเล็กตรอน ทำให้อะตอมอยู่ในสถานะตื่นเต้น เพื่อคืนเสถียรภาพ อิเล็กตรอนชั้นนอกจะเปลี่ยนไปสู่ตำแหน่งว่างด้านใน โดยปล่อยโฟตอนรังสีเอกซ์ออกมาพร้อมกัน พลังงานของโฟตอนนี้เท่ากับความแตกต่างของพลังงานระหว่างเปลือกอิเล็กตรอนทั้งสอง และความแตกต่างของพลังงานนี้มีความเฉพาะเจาะจงสำหรับแต่ละองค์ประกอบ ดังนั้น ด้วยการวัดพลังงานของรังสีเอกซ์ที่ปล่อยออกมา เราจึงสามารถระบุองค์ประกอบต่างๆ ในตัวอย่างได้

CT เป็นเครื่องมือตรวจจับแบบไม่ทำลายที่สำคัญ การสแกน CT สามารถสร้างภาพสามมิติภายในอุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์ได้ ช่วยให้วิศวกรดำเนินการตรวจสอบและวิเคราะห์อุปกรณ์ได้อย่างครอบคลุม หลักการผลิตรังสีเอกซ์ในอุปกรณ์มักจะใช้ "หลอดรังสีเอกซ์" ในการผลิตรังสีเอกซ์ ขั้นแรก อิเล็กตรอนจะถูกปล่อยออกมาในแคโทดโดยการใช้ความร้อนยวดยิ่ง จากนั้นอิเล็กตรอนเหล่านี้จะถูกเร่งด้วยความเร็วสูง และอิเล็กตรอนที่ถูกเร่งจะชนกับขั้วบวก (มักทำจากทังสเตนหรือโลหะอื่นๆ) ในระหว่างการเคลื่อนที่ด้วยความเร็วสูงและการชนกันระหว่างแคโทดและแอโนด อิเล็กตรอนจะสูญเสียพลังงาน เมื่ออิเล็กตรอนผ่านกระบวนการนี้ มันจะแปลงพลังงานบางส่วนหรือทั้งหมดเป็นรังสีเอกซ์ รังสีเอกซ์ที่ได้จะถูกปล่อยออกมาผ่านหน้าต่าง

Fountyl Technologies PTE Ltd มุ่งเน้นไปที่อุตสาหกรรมการผลิตเซมิคอนดักเตอร์ ผลิตภัณฑ์หลัก ได้แก่: Pin chuck, หัวจับเซรามิกที่มีรูพรุน, เอฟเฟกต์ปลายเซรามิก, คานสี่เหลี่ยมเซรามิก, แกนหมุนเซรามิก ยินดีต้อนรับสู่การติดต่อและการเจรจา！