सेमीकंडक्टर विनिर्माण के क्षेत्र में, वेफर निरीक्षण उपकरण की सटीकता सीधे चिप्स की गुणवत्ता और उपज निर्धारित करती है। कोर डिटेक्शन घटकों का समर्थन करने वाली नींव के रूप में, उपकरण आधार सामग्री की आयामी स्थिरता उपकरण के दीर्घकालिक परिचालन प्रदर्शन में महत्वपूर्ण भूमिका निभाती है। ग्रेनाइट और कच्चा लोहा वेफर निरीक्षण उपकरण के लिए आमतौर पर इस्तेमाल की जाने वाली दो आधार सामग्री हैं। 10 साल के तुलनात्मक अध्ययन ने आयामी स्थिरता के संदर्भ में उनके बीच महत्वपूर्ण अंतरों को उजागर किया है, जो उपकरण चयन के लिए महत्वपूर्ण संदर्भ प्रदान करता है।
प्रयोगात्मक पृष्ठभूमि और डिजाइन
सेमीकंडक्टर वेफर्स की उत्पादन प्रक्रिया में पहचान सटीकता के लिए अत्यधिक उच्च आवश्यकताएं हैं। यहां तक कि एक माइक्रोमीटर-स्तर के आयामी विचलन से चिप के प्रदर्शन में गिरावट या यहां तक कि स्क्रैपिंग भी हो सकती है। लंबे समय तक उपयोग के दौरान ग्रेनाइट और कच्चे लोहे की आयामी स्थिरता का पता लगाने के लिए, शोध दल ने ऐसे प्रयोगों को डिज़ाइन किया जो वास्तविक कार्य वातावरण का अनुकरण करते हैं। एक ही विनिर्देश के ग्रेनाइट और कच्चे लोहे के नमूनों का चयन किया गया और एक पर्यावरण कक्ष में रखा गया जहां तापमान 15 डिग्री सेल्सियस से 35 डिग्री सेल्सियस तक और आर्द्रता 30% से 70% आरएच तक उतार-चढ़ाव करती रही। उपकरण के संचालन के दौरान यांत्रिक कंपन को कंपन तालिका के माध्यम से अनुकरण किया गया था। नमूनों के प्रमुख आयामों को हर तिमाही में एक उच्च परिशुद्धता वाले लेजर इंटरफेरोमीटर का उपयोग करके मापा गया था, और डेटा को लगातार 10 वर्षों तक रिकॉर्ड किया गया था।
प्रायोगिक परिणाम: ग्रेनाइट का पूर्ण लाभ
दस साल के प्रायोगिक डेटा से पता चलता है कि ग्रेनाइट सब्सट्रेट आश्चर्यजनक स्थिरता प्रदर्शित करता है। इसका तापीय विस्तार गुणांक बेहद कम है, औसतन केवल 4.6×10⁻⁶/℃। तापमान में भारी बदलाव के तहत, आयामी विचलन हमेशा ±0.001 मिमी के भीतर नियंत्रित किया जाता है। आर्द्रता में बदलाव के सामने, ग्रेनाइट की सघन संरचना इसे लगभग अप्रभावित बनाती है, और कोई मापनीय आयामी परिवर्तन नहीं होता है। यांत्रिक कंपन वातावरण में, ग्रेनाइट की उत्कृष्ट भिगोना विशेषताएँ कंपन ऊर्जा को प्रभावी ढंग से अवशोषित करती हैं, और आयामी उतार-चढ़ाव बेहद छोटा होता है।
इसके विपरीत, कच्चा लोहा सब्सट्रेट के लिए, इसका औसत तापीय विस्तार गुणांक 11×10⁻⁶/℃ - 13×10⁻⁶/℃ तक पहुँच जाता है, और 10 वर्षों के भीतर तापमान परिवर्तन के कारण होने वाला अधिकतम आयामी विचलन ±0.05 मिमी है। नम वातावरण में, कच्चा लोहा जंग और क्षरण के लिए प्रवण होता है। कुछ नमूने स्थानीय विरूपण दिखाते हैं, और आयामी विचलन और भी बढ़ जाता है। यांत्रिक कंपन की क्रिया के तहत, कच्चा लोहा खराब कंपन भिगोना प्रदर्शन करता है और इसका आकार अक्सर उतार-चढ़ाव करता है, जिससे वेफर निरीक्षण की उच्च-सटीक आवश्यकताओं को पूरा करना मुश्किल हो जाता है।
स्थिरता में अंतर का आवश्यक कारण
ग्रेनाइट का निर्माण भूवैज्ञानिक प्रक्रियाओं के माध्यम से करोड़ों वर्षों में हुआ था। इसकी आंतरिक संरचना सघन और एकसमान है, और खनिज क्रिस्टल स्थिर रूप से व्यवस्थित हैं, जो प्रकृति द्वारा आंतरिक तनाव को समाप्त करते हैं। यह इसे तापमान, आर्द्रता और कंपन जैसे बाहरी कारकों में परिवर्तन के प्रति बेहद असंवेदनशील बनाता है। कच्चा लोहा ढलाई प्रक्रिया द्वारा बनाया जाता है और इसके अंदर छिद्र और रेत के छेद जैसे सूक्ष्म दोष होते हैं। इस बीच, ढलाई प्रक्रिया के दौरान उत्पन्न अवशिष्ट तनाव बाहरी वातावरण की उत्तेजना के तहत आयामी परिवर्तन का कारण बनता है। कच्चे लोहे के धात्विक गुण इसे नमी के कारण जंग लगने के लिए प्रवण बनाते हैं, संरचनात्मक क्षति को तेज करते हैं और आयामी स्थिरता को कम करते हैं।
वेफर निरीक्षण उपकरण पर प्रभाव
ग्रेनाइट सब्सट्रेट पर आधारित वेफर निरीक्षण उपकरण, अपने स्थिर आयामी प्रदर्शन के साथ, यह सुनिश्चित कर सकता है कि निरीक्षण प्रणाली लंबे समय तक उच्च परिशुद्धता बनाए रखे, उपकरण सटीकता बहाव के कारण होने वाली गलत धारणा और चूक का पता लगाने को कम करे, और उत्पाद की उपज में काफी सुधार करे। इस बीच, कम रखरखाव की आवश्यकताएं उपकरण की पूरी जीवन चक्र लागत को कम करती हैं। खराब आयामी स्थिरता के कारण, कच्चा लोहा सब्सट्रेट का उपयोग करने वाले उपकरणों को लगातार अंशांकन और रखरखाव की आवश्यकता होती है। इससे न केवल परिचालन लागत बढ़ती है, बल्कि अपर्याप्त परिशुद्धता के कारण अर्धचालक उत्पादन की गुणवत्ता भी प्रभावित हो सकती है, जिससे संभावित आर्थिक नुकसान हो सकता है।
सेमीकंडक्टर उद्योग की उच्च परिशुद्धता और बेहतर गुणवत्ता की खोज की प्रवृत्ति के तहत, वेफर निरीक्षण उपकरण के लिए आधार सामग्री के रूप में ग्रेनाइट का चयन निस्संदेह उपकरण प्रदर्शन सुनिश्चित करने और उद्यमों की प्रतिस्पर्धात्मकता को बढ़ाने के लिए एक बुद्धिमान कदम है।
पोस्ट करने का समय: मई-14-2025