.
Yarımkeçiricilərin istehsalı sahəsində dəqiqlik məhsulun keyfiyyətinin və performansının həyat xəttidir. Yarımkeçirici ölçmə avadanlığı, istehsalın dəqiqliyini təmin etmək üçün əsas əlaqə kimi, onun əsas komponentlərinin sabitliyinə demək olar ki, ciddi tələblər qoyur. Onların arasında qranit platforması əla istilik sabitliyi ilə yarımkeçirici ölçmə avadanlıqlarında əvəzsiz rol oynayır. Bu məqalə faktiki sınaq məlumatları vasitəsilə yarımkeçirici ölçmə cihazlarında qranit platformalarının istilik sabitlik performansının dərin təhlilini aparacaqdır. .
Yarımkeçirici istehsalında ölçmə avadanlığının istilik sabitliyinə ciddi tələblər
Yarımkeçiricilərin istehsalı prosesi son dərəcə mürəkkəb və dəqiqdir və çipdəki dövrə xətlərinin eni nanometr səviyyəsinə daxil olub. Belə yüksək dəqiqlikli istehsal prosesində hətta ən kiçik temperatur dəyişikliyi avadanlıq komponentlərinin termal genişlənməsinə və büzülməsinə səbəb ola bilər və bununla da ölçmə xətalarına səbəb ola bilər. Məsələn, fotolitoqrafiya prosesində ölçmə avadanlığının ölçmə dəqiqliyi 1 nanometr kənara çıxarsa, bu, çipin üzərindəki dövrələrdə qısaqapanma və ya açıq dövrə kimi ciddi problemlərə səbəb ola bilər ki, bu da çipin qırılmasına səbəb ola bilər. Sənaye məlumatlarının statistikasına görə, temperaturun hər 1℃ dəyişməsi üçün ənənəvi metal material ölçmə avadanlığı platforması bir neçə nanometr ölçü dəyişikliyinə məruz qala bilər. Bununla belə, yarımkeçiricilərin istehsalı ölçmə dəqiqliyinə ±0,1 nanometr daxilində nəzarət edilməsini tələb edir ki, bu da ölçmə avadanlığının yarımkeçirici istehsalının tələblərinə cavab verə bilib-bilməyəcəyini müəyyən etmək üçün istilik sabitliyini əsas amil edir. .
Qranit platformalarının istilik dayanıqlığının nəzəri üstünlükləri
Qranit, bir növ təbii daş kimi, kompakt daxili mineral kristallaşmaya, sıx və vahid quruluşa malikdir və termal sabitliyin təbii üstünlüyünə malikdir. İstilik genişlənmə əmsalı baxımından qranit istilik genişlənmə əmsalı son dərəcə aşağıdır, ümumiyyətlə 4,5 ilə 6,5 × 10⁻⁶/K arasında dəyişir. Bunun əksinə olaraq, alüminium ərintiləri kimi ümumi metal materialların istilik genişlənmə əmsalı qranitdən bir neçə dəfə çox olan 23,8 × 10⁻⁶/K qədər yüksəkdir. Bu o deməkdir ki, eyni temperatur dəyişikliyi şəraitində qranit platformasının ölçü dəyişikliyi metal platformadan çox kiçikdir və bu, yarımkeçirici ölçmə avadanlığı üçün daha sabit ölçmə arayışını təmin edə bilər. .
Bundan əlavə, qranit kristal quruluşu ona istilik keçiriciliyinin əla vahidliyini bəxş edir. Avadanlıqların işləməsi istilik əmələ gətirdikdə və ya ətraf mühitin temperaturu dəyişdikdə, qranit platforma istiliyi tez və bərabər şəkildə apara bilər, yerli həddindən artıq istiləşmə və ya həddindən artıq soyutma hadisələrinin qarşısını alır və bununla da platformanın ümumi temperatur uyğunluğunu effektiv şəkildə saxlayır və ölçmə dəqiqliyinin sabitliyini daha da təmin edir. .
İstilik dayanıqlığının ölçülməsi prosesi və üsulu
Yarımkeçirici ölçmə cihazlarında qranit platformasının istilik dayanıqlığını dəqiq qiymətləndirmək üçün ciddi ölçmə sxemi tərtib etdik. Super dəqiqliklə işlənmiş qranit platforması ilə təchiz edilmiş yüksək dəqiqlikli yarımkeçirici vafli ölçmə alətini seçin. Eksperimental mühitdə, yarımkeçiricilər istehsalı emalatxanasında ümumi temperatur dəyişikliyi diapazonu təqlid edilmişdir, yəni tədricən 20 ° C-dən 35 ° C-ə qədər qızdırılır və sonra yenidən 20 ° C-ə qədər soyudulur. Bütün proses 8 saat davam etdi. .
Ölçmə cihazının qranit platformasında yüksək dəqiqliyə malik standart silikon vaflilər yerləşdirilir və real vaxt rejimində silikon vaflilər və platforma arasında nisbi mövqe dəyişikliklərinə nəzarət etmək üçün nanoölçülü dəqiqliyə malik yerdəyişmə sensorlarından istifadə edilir. Eyni zamanda, platformanın səthində temperaturun paylanmasını izləmək üçün platformada müxtəlif mövqelərdə çoxlu yüksək dəqiqlikli temperatur sensorları yerləşdirilir. Təcrübə zamanı məlumatların tamlığını və düzgünlüyünü təmin etmək üçün yerdəyişmə məlumatları və temperatur məlumatları hər 15 dəqiqədən bir qeydə alınıb. .
Ölçülmüş məlumatlar və nəticələrin təhlili
Temperaturun dəyişməsi ilə platformanın ölçüsünün dəyişməsi arasındakı əlaqə
Eksperimental məlumatlar göstərir ki, temperatur 20 ° C-dən 35 ° C-ə qədər yüksəldikdə qranit platformasının xətti ölçüsündə dəyişiklik olduqca kiçik olur. Hesablamadan sonra bütün isitmə prosesi boyunca platformanın maksimum xətti genişlənməsi cəmi 0,3 nanometr təşkil edir ki, bu da yarımkeçiricilərin istehsal proseslərində ölçmə dəqiqliyi üçün səhvlərə dözümlülük diapazonundan xeyli aşağıdır. Soyutma mərhələsində platformanın ölçüsü demək olar ki, tamamilə ilkin vəziyyətinə qayıda bilər və ölçü dəyişikliyinin lag fenomeninə məhəl qoyula bilməz. Əhəmiyyətli temperatur dalğalanmaları altında belə son dərəcə aşağı ölçülü dəyişikliklərin saxlanmasının bu xüsusiyyəti qranit platformasının üstün istilik sabitliyini tam təsdiqləyir. .
Platforma səthində temperaturun vahidliyinin təhlili
Temperatur sensoru tərəfindən toplanan məlumatlar göstərir ki, avadanlığın istismarı və temperaturun dəyişməsi prosesi zamanı qranit platformasının səthində temperaturun paylanması son dərəcə vahiddir. Temperaturun ən intensiv şəkildə dəyişdiyi mərhələdə belə, platforma səthindəki hər bir ölçmə nöqtəsi arasındakı temperatur fərqi həmişə ±0,1 ℃ daxilində idarə olunur. Temperaturun vahid paylanması qeyri-bərabər istilik gərginliyi nəticəsində platforma deformasiyasının qarşısını effektiv şəkildə alır, ölçmə istinad səthinin düzlüyünü və sabitliyini təmin edir və yarımkeçirici metrologiya avadanlığı üçün etibarlı ölçmə mühitini təmin edir. .
Ənənəvi material platformaları ilə müqayisədə
Qranit platformasının ölçülmüş məlumatları alüminium ərintisi platformasından istifadə edərək eyni tipli yarımkeçirici ölçmə cihazlarının məlumatları ilə müqayisə edildi və fərqlər əhəmiyyətli idi. Eyni temperatur dəyişikliyi şəraitində, alüminium ərintisi platformasının xətti genişlənməsi qranit platformasından səkkiz dəfə çox olan 2,5 nanometrə qədər yüksəkdir. Bu vaxt, alüminium ərintisi platformasının səthində temperaturun paylanması qeyri-bərabərdir, maksimum temperatur fərqi 0,8 ℃-ə çatır, nəticədə platformanın açıq deformasiyası və ölçmə dəqiqliyinə ciddi təsir göstərir. .
Yarımkeçirici metrologiya avadanlığının dəqiq dünyasında, qranit platformalar, üstün istilik sabitliyi ilə ölçmə dəqiqliyini təmin edən əsas dayağa çevrilmişdir. Ölçülmüş məlumatlar yarımkeçiricilər istehsalı sənayesi üçün etibarlı texniki dəstək təmin edərək, temperatur dəyişikliklərinə cavab verməkdə qranit platformasının üstün performansını güclü şəkildə sübut edir. Yarımkeçiricilərin istehsalı prosesləri daha yüksək dəqiqliyə doğru irəlilədikcə, qranit platformalarının istilik sabitlik üstünlüyü getdikcə daha çox nəzərə çarpacaq və sənayedə texnoloji yenilikləri və inkişafı davamlı olaraq idarə edəcəkdir.
Göndərmə vaxtı: 13 may 2025-ci il