वेफर कटिंग उपकरण में कंपन प्रतिरोध और तापीय स्थिरता के संदर्भ में ग्रेनाइट आधार के लाभ।

सेमीकंडक्टर उद्योग के नैनोस्केल विनिर्माण प्रक्रियाओं की ओर बढ़ने की प्रक्रिया में, चिप निर्माण में एक महत्वपूर्ण कड़ी के रूप में वेफर कटिंग में उपकरण स्थिरता के लिए अत्यंत सख्त आवश्यकताएं हैं। ग्रेनाइट बेस, अपने उत्कृष्ट कंपन प्रतिरोध और थर्मल स्थिरता के साथ, वेफर कटिंग उपकरण का एक मुख्य घटक बन गया है, जो उच्च परिशुद्धता और उच्च दक्षता वाले वेफर प्रसंस्करण को प्राप्त करने के लिए एक विश्वसनीय गारंटी प्रदान करता है।

उच्च अवमंदन और कंपन-रोधी विशेषताएँ: नैनो-स्तर की कटिंग सटीकता की सुरक्षा
जब वेफर कटिंग उपकरण चालू होता है, तो स्पिंडल का उच्च गति वाला घुमाव, कटिंग टूल का उच्च आवृत्ति कंपन और आसपास के उपकरणों द्वारा उत्पन्न पर्यावरणीय कंपन सभी कटिंग सटीकता पर महत्वपूर्ण प्रभाव डालते हैं। पारंपरिक धातु आधारों का भिगोना प्रदर्शन सीमित है, जिससे कंपन को तेजी से कम करना मुश्किल हो जाता है, जिससे कटिंग टूल्स में माइक्रोन-स्तर की कंपन होती है और वेफर्स पर चिप्ड किनारों और दरारों जैसे दोषों का सीधे कारण बनता है। ग्रेनाइट बेस की उच्च भिगोना विशेषताओं ने इस समस्या को मूल रूप से हल कर दिया है।
ग्रेनाइट के आंतरिक खनिज क्रिस्टल आपस में घनिष्ठ रूप से जुड़े हुए हैं, जो एक प्राकृतिक ऊर्जा अपव्यय संरचना बनाते हैं। जब कंपन को आधार तक पहुँचाया जाता है, तो इसकी आंतरिक सूक्ष्म संरचना कंपन ऊर्जा को तेज़ी से ऊष्मीय ऊर्जा में परिवर्तित कर सकती है, जिससे कुशल कंपन क्षीणन प्राप्त होता है। प्रायोगिक डेटा से पता चलता है कि समान कंपन वातावरण में, ग्रेनाइट आधार 0.5 सेकंड के भीतर कंपन आयाम को 90% से अधिक कम कर सकता है, जबकि धातु आधार को 3 से 5 सेकंड की आवश्यकता होती है। यह उत्कृष्ट भिगोना प्रदर्शन सुनिश्चित करता है कि नैनोस्केल कटिंग प्रक्रिया के दौरान कटिंग टूल स्थिर रहता है, जिससे वेफ़र कटिंग के चिकने किनारे की गारंटी मिलती है और चिपिंग दर को प्रभावी ढंग से कम किया जा सकता है। उदाहरण के लिए, 5nm वेफ़र कटिंग प्रक्रिया में, ग्रेनाइट बेस वाले उपकरण 10μm के भीतर चिपिंग आकार को नियंत्रित कर सकते हैं, जो धातु बेस वाले उपकरणों की तुलना में 40% अधिक है।
तापीय विस्तार का अत्यंत कम गुणांक: तापमान में उतार-चढ़ाव के प्रभाव के प्रति प्रतिरोधी
वेफर कटिंग प्रक्रिया के दौरान, कटिंग टूल्स के घर्षण से उत्पन्न गर्मी, उपकरणों के दीर्घकालिक संचालन से गर्मी का अपव्यय, और कार्यशाला के वातावरण के तापमान में परिवर्तन सभी उपकरण घटकों के थर्मल विरूपण का कारण बन सकते हैं। धातु सामग्री के थर्मल विस्तार का गुणांक अपेक्षाकृत अधिक है (लगभग 12 × 10⁻⁶ / ℃)। जब तापमान 5 ℃ से उतार-चढ़ाव करता है, तो 1 मीटर लंबा धातु आधार 60μm के विरूपण से गुजर सकता है, जिससे कटिंग की स्थिति बदल जाती है और कटिंग की सटीकता को गंभीर रूप से प्रभावित करती है।
ग्रेनाइट बेस के थर्मल विस्तार का गुणांक केवल (4-8) × 10⁻⁶ / ℃ है, जो धातु सामग्री के एक तिहाई से भी कम है। समान तापमान परिवर्तन के तहत, इसके आयामी परिवर्तन को लगभग अनदेखा किया जा सकता है। एक निश्चित अर्धचालक विनिर्माण उद्यम के मापा डेटा से पता चलता है कि 8 घंटे के निरंतर उच्च-तीव्रता वाले वेफर कटिंग ऑपरेशन के दौरान, जब परिवेश का तापमान 10 ℃ से उतार-चढ़ाव करता है, तो ग्रेनाइट बेस वाले उपकरण की कटिंग स्थिति ऑफसेट 20μm से कम होती है, जबकि धातु बेस वाले उपकरण की 60μm से अधिक होती है। यह स्थिर थर्मल प्रदर्शन सुनिश्चित करता है कि कटिंग टूल और वेफर के बीच सापेक्ष स्थिति हर समय सटीक बनी रहे। यहां तक ​​​​कि दीर्घकालिक निरंतर संचालन या पर्यावरणीय तापमान में भारी बदलाव के तहत, काटने की सटीकता की स्थिरता को बनाए रखा जा सकता है।
कठोरता और पहनने का प्रतिरोध: उपकरण के दीर्घकालिक स्थिर संचालन को सुनिश्चित करें
कंपन प्रतिरोध और थर्मल स्थिरता के लाभों के अलावा, ग्रेनाइट बेस की उच्च कठोरता और पहनने का प्रतिरोध वेफर कटिंग उपकरण की विश्वसनीयता को और बढ़ाता है। ग्रेनाइट में मोहस पैमाने पर 6 से 7 की कठोरता और 120MPa से अधिक की संपीड़न शक्ति होती है। यह काटने की प्रक्रिया के दौरान जबरदस्त दबाव और प्रभाव बल का सामना कर सकता है और विरूपण के लिए प्रवण नहीं है। इस बीच, इसकी सघन संरचना इसे उत्कृष्ट पहनने के प्रतिरोध के साथ संपन्न करती है। लगातार काटने के संचालन के दौरान भी, आधार की सतह पहनने के लिए प्रवण नहीं होती है, यह सुनिश्चित करती है कि उपकरण लंबे समय तक उच्च-सटीक संचालन बनाए रखता है।
व्यावहारिक अनुप्रयोगों में, कई वेफर विनिर्माण उद्यमों ने ग्रेनाइट बेस के साथ कटिंग उपकरण अपनाकर उत्पाद की उपज और उत्पादन दक्षता में उल्लेखनीय सुधार किया है। विश्व स्तर पर अग्रणी फाउंड्री के डेटा से पता चलता है कि ग्रेनाइट बेस उपकरण शुरू करने के बाद, वेफर कटिंग की उपज 88% से बढ़कर 95% से अधिक हो गई है, उपकरण रखरखाव चक्र तीन गुना तक बढ़ा दिया गया है, जिससे उत्पादन लागत में प्रभावी रूप से कमी आई है और बाजार में प्रतिस्पर्धात्मकता बढ़ी है।
निष्कर्ष में, ग्रेनाइट बेस, अपने उत्कृष्ट कंपन प्रतिरोध, थर्मल स्थिरता, उच्च कठोरता और पहनने के प्रतिरोध के साथ, वेफर कटिंग उपकरण के लिए व्यापक प्रदर्शन गारंटी प्रदान करता है। जैसे-जैसे सेमीकंडक्टर तकनीक उच्च परिशुद्धता की ओर आगे बढ़ती है, ग्रेनाइट बेस वेफर निर्माण के क्षेत्र में अधिक महत्वपूर्ण भूमिका निभाएगा, जिससे सेमीकंडक्टर उद्योग के निरंतर अभिनव विकास को बढ़ावा मिलेगा।