Yarımkeçirici istehsalı sahəsində lövhə yoxlama avadanlığının dəqiqliyi çiplərin keyfiyyətini və məhsuldarlığını birbaşa müəyyən edir. Əsas aşkarlama komponentlərini dəstəkləyən təməl kimi, avadanlığın əsas materialının ölçülü sabitliyi avadanlığın uzunmüddətli istismar göstəricilərində mühüm rol oynayır. Qranit və çuqun lövhə yoxlama avadanlığı üçün geniş istifadə olunan iki əsas materialdır. 10 illik müqayisəli tədqiqat, ölçülü sabitlik baxımından onlar arasında əhəmiyyətli fərqləri aşkar edərək, avadanlıq seçimi üçün vacib istinadlar təqdim etmişdir.
Eksperimental Arxa Plan və Dizayn
Yarımkeçirici lövhələrin istehsal prosesinin aşkarlama dəqiqliyi üçün son dərəcə yüksək tələbləri var. Hətta mikrometr səviyyəsində ölçü sapması belə çip performansının azalmasına və ya hətta hurdaya səbəb ola bilər. Uzunmüddətli istifadə zamanı qranit və çuqun ölçü sabitliyini araşdırmaq üçün tədqiqat qrupu real iş mühitlərini simulyasiya edən təcrübələr hazırladı. Eyni spesifikasiyaya malik qranit və çuqun nümunələri seçildi və temperaturun 15℃-dən 35℃-ə, rütubətin isə 30%-dən 70%-ə qədər RH-yə qədər dəyişdiyi bir mühit kamerasına yerləşdirildi. Avadanlığın istismarı zamanı mexaniki vibrasiya vibrasiya cədvəli vasitəsilə simulyasiya edildi. Nümunələrin əsas ölçüləri hər rübdə yüksək dəqiqlikli lazer interferometrindən istifadə edərək ölçülür və məlumatlar 10 il ərzində davamlı olaraq qeyd olunurdu.
Təcrübə nəticəsi: Qranitin mütləq üstünlüyü
On illik eksperimental məlumatlar göstərir ki, qranit substratı heyrətamiz sabitlik nümayiş etdirir. Onun istilik genişlənmə əmsalı olduqca aşağıdır və orta hesabla yalnız 4.6 × 10⁻⁶/℃ təşkil edir. Kəskin temperatur dəyişiklikləri zamanı ölçü sapması həmişə ±0.001 mm daxilində idarə olunur. Rütubət dəyişiklikləri qarşısında qranitin sıx quruluşu onu demək olar ki, təsirsiz edir və ölçülə bilən ölçü dəyişiklikləri baş vermir. Mexaniki vibrasiya mühitində qranitin əla sönmə xüsusiyyətləri vibrasiya enerjisini effektiv şəkildə udur və ölçü dalğalanması olduqca azdır.
Bunun əksinə olaraq, çuqun substratı üçün onun orta istilik genişlənmə əmsalı 11×10⁻⁶/℃ - 13×10⁻⁶/℃-ə çatır və 10 il ərzində temperatur dəyişikliklərinin yaratdığı maksimum ölçülü sapma ±0,05 mm-dir. Rütubətli mühitdə çuqun paslanmaya və korroziyaya meyllidir. Bəzi nümunələrdə yerli deformasiya müşahidə olunur və ölçülü sapma daha da artır. Mexaniki vibrasiyanın təsiri altında çuqun zəif vibrasiya söndürmə performansına malikdir və ölçüsü tez-tez dəyişir, bu da lövhə yoxlamasının yüksək dəqiqlik tələblərinə cavab verməyi çətinləşdirir.
Sabitlikdəki fərqin əsas səbəbi
Qranit yüz milyonlarla il ərzində geoloji proseslər nəticəsində əmələ gəlib. Daxili quruluşu sıx və vahiddir və mineral kristalları sabit şəkildə düzülüb və təbiətcə daxili gərginliyi aradan qaldırır. Bu, onu temperatur, rütubət və vibrasiya kimi xarici amillərdəki dəyişikliklərə son dərəcə həssas edir. Çuqun tökmə prosesi ilə hazırlanır və içərisində məsamələr və qum dəlikləri kimi mikroskopik qüsurlar var. Bu arada, tökmə prosesi zamanı yaranan qalıq gərginlik xarici mühitin stimullaşdırılması altında ölçü dəyişikliklərinə səbəb olmağa meyllidir. Çuqunun metal xüsusiyyətləri onu rütubət səbəbindən paslanmağa meylli edir, struktur zədələnməsini sürətləndirir və ölçü sabitliyini azaldır.
Plitə yoxlama avadanlığına təsir
Qranit substrat əsaslı lövhə yoxlama avadanlığı, sabit ölçülü performansı ilə, yoxlama sisteminin uzun müddət yüksək dəqiqliyi qorumasını təmin edə, avadanlığın dəqiqlik sürüşməsindən qaynaqlanan səhv qiymətləndirmələri və aşkarlanmanı azalda və məhsul məhsuldarlığını əhəmiyyətli dərəcədə yaxşılaşdıra bilər. Eyni zamanda, aşağı texniki xidmət tələbləri avadanlığın bütün həyat dövrü xərclərini azaldır. Ölçü sabitliyinin zəif olması səbəbindən çuqun substratlardan istifadə edən avadanlıqlar tez-tez kalibrləmə və texniki xidmət tələb edir. Bu, yalnız əməliyyat xərclərini artırmaqla yanaşı, qeyri-kafi dəqiqlik səbəbindən yarımkeçirici istehsalın keyfiyyətinə təsir göstərə bilər və potensial iqtisadi itkilərə səbəb ola bilər.
Yarımkeçirici sənayesinin daha yüksək dəqiqlik və daha yaxşı keyfiyyətə can atması tendensiyası altında, lövhə yoxlama avadanlığı üçün əsas material kimi qranitin seçilməsi, şübhəsiz ki, avadanlıqların işini təmin etmək və müəssisələrin rəqabət qabiliyyətini artırmaq üçün ağıllı bir addımdır.
Yayımlanma vaxtı: 14 may 2025