एक छोटा सा पत्थर चिप उत्पादन को कैसे कम कर सकता है? ग्रेनाइट की जादुई शक्ति से होने वाली नमी को कम करना।

चिप निर्माण की "सुपर फैक्ट्री" में, नाखून के आकार के प्रत्येक वेफर पर सटीक सर्किट बने होते हैं, और इन सर्किटों को सटीक रूप से बनाया जा सकता है या नहीं, यह निर्धारित करने की कुंजी वास्तव में एक साधारण से पत्थर में छिपी है - यह ग्रेनाइट है। आज, आइए ग्रेनाइट के "गुप्त हथियार" - इसकी अवमंदन क्षमता - और यह वेफर स्कैनिंग उपकरणों का "रक्षक" कैसे बनता है, इस बारे में बात करते हैं।
कंपन अवशोषन क्या है? क्या पत्थर भी कंपन को अवशोषित कर सकते हैं?
कंपन को कम करना सुनने में तो बहुत ही पेशेवर लगता है, लेकिन असल में इसका सिद्धांत बहुत सरल है। कल्पना कीजिए कि आप दौड़ते समय अचानक रुक जाते हैं। अगर कोई कुशनिंग न हो, तो जड़त्व के कारण आपका शरीर आगे की ओर तेज़ी से बढ़ेगा। कंपन को कम करना एक अदृश्य हाथ की तरह है, जो आपको जल्दी से "ब्रेक" लगाने में मदद करता है। ग्रेनाइट की आंतरिक संरचना क्वार्ट्ज़ और फेल्डस्पार जैसे आपस में गुंथे हुए खनिज क्रिस्टलों से बनी होती है, और इन क्रिस्टलों के बीच कई छोटे-छोटे छिद्र और घर्षण बिंदु होते हैं। जब बाहरी कंपन ग्रेनाइट तक पहुँचते हैं, तो ये छिद्र और घर्षण बिंदु "काम" करना शुरू कर देते हैं, कंपन की ऊर्जा को ऊष्मा ऊर्जा में परिवर्तित करते हैं और धीरे-धीरे उसे फैला देते हैं, जिससे कंपन जल्दी रुक जाते हैं। यह ठीक वैसे ही है जैसे किसी उपकरण पर "सुपर शॉक एब्जॉर्बर" लगा दिया गया हो, जिससे वह "झटके" देना बंद कर देता है।
वेफर स्कैनिंग: एक छोटी सी गलती भी बड़ी गड़बड़ी का कारण बन सकती है
वेफर स्कैनिंग उपकरण सटीक कैमरों की तरह होते हैं जो वेफर्स की "तस्वीरें लेते हैं", नैनोस्केल पर सर्किट पैटर्न का पता लगाते हैं और उन्हें चित्रित करते हैं। हालांकि, उपकरण के संचालन के दौरान, मोटर का घूर्णन और यांत्रिक घटकों की गति दोनों उच्च आवृत्ति कंपन उत्पन्न करते हैं। यदि इन कंपनों को नियंत्रित नहीं किया जाता है, तो स्कैनिंग लेंस एक अस्थिर कैमरे की तरह "धुंधला" हो जाएगा, जिसके परिणामस्वरूप गलत पहचान डेटा प्राप्त होगा और यहां तक ​​कि पूरा वेफर भी नष्ट हो सकता है।

जब किसी सामान्य धातु के आधार में कंपन होता है, तो अक्सर वह "कठिन ध्वनि से टकराता है", जिससे कंपन धातु के भीतर आगे-पीछे परावर्तित होता है और कंपन की तीव्रता बढ़ती जाती है। ग्रेनाइट, अपनी उत्कृष्ट अवशोषक क्षमता के कारण, कंपन ऊर्जा के 80% से अधिक को अवशोषित कर सकता है। एक सेमीकंडक्टर कारखाने का वास्तविक उदाहरण दर्शाता है कि ग्रेनाइट आधार को बदलने से पहले, स्कैनिंग उपकरण द्वारा ली गई वेफर छवियों के किनारे धुंधले थे, जिनमें ±3μm तक का विचलन था। ग्रेनाइट आधार पर स्विच करने के बाद, छवि की स्पष्टता में उल्लेखनीय सुधार हुआ, विचलन घटकर ±0.5μm रह गया और उत्पादन दर 82% से बढ़कर 96% हो गई!
अनुनाद संकट: ग्रेनाइट किस प्रकार "खतरे को कम करता है"?
उपकरण के स्वयं के कंपन के अलावा, बाहरी वातावरण से होने वाले छोटे-मोटे कंपन (जैसे कि बगल में मशीनों का चलना या श्रमिकों के कदमों की आहट) भी गंभीर समस्याएँ पैदा कर सकते हैं। जब बाहरी कंपन की आवृत्ति उपकरण की आवृत्ति के बराबर होती है, तो अनुनाद उत्पन्न होता है, ठीक वैसे ही जैसे जेली को हिलाने पर कंपन बढ़ता है; कंपन का आयाम जितना अधिक होगा, कंपन उतना ही तेज़ होगा। ग्रेनाइट के अवशोषक गुण उपकरण पर "ध्वनिरोधी इयरप्लग" लगाने के समान हैं, जो उपकरण की अनुनाद आवृत्ति सीमा को बढ़ाते हैं और बाहरी वातावरण के साथ इसके तालमेल में आने की संभावना को कम करते हैं। डेटा से पता चलता है कि ग्रेनाइट बेस का उपयोग करने के बाद, उपकरण अनुनाद का जोखिम 95% तक कम हो गया है और स्थिरता तीन गुना बढ़ गई है!
जीवन में "मंदता" का ज्ञानोदय
दरअसल, ऊर्जा अवशोषन का सिद्धांत दैनिक जीवन में भी बहुत आम है। कार के शॉक एब्जॉर्बर हमें ऊबड़-खाबड़ सड़कों पर सुचारू रूप से गाड़ी चलाने में सक्षम बनाते हैं, और हेडफ़ोन का नॉइज़-कैंसलिंग फ़ंक्शन बाहरी शोर को रोकता है। ये सभी "ऊर्जा को अवशोषित" करके स्थिरता प्राप्त करते हैं। ग्रेनाइट ने इस क्षमता को चरम सीमा तक पहुँचाया है और चिप निर्माण के क्षेत्र में एक अपरिहार्य प्रमुख सामग्री बन गया है।

अगली बार जब आप ग्रेनाइट देखें, तो इसे सिर्फ एक साधारण पत्थर न समझें! सेमीकंडक्टर निर्माण की जटिल दुनिया में, ये दिखने में साधारण लगने वाली सामग्रियां ही हैं, जो अपनी अनूठी "सुपरपावर" के साथ प्रौद्योगिकी को लगातार आगे बढ़ाती हैं।