Gabay sa Pagpili ng Kagamitan sa Inspeksyon ng Wafer: Isang 10-taong Paghahambing ng Katatagan ng Dimensyon sa pagitan ng Granite at Cast iron.

ang
Sa larangan ng paggawa ng semiconductor, ang katumpakan ng kagamitan sa pag-inspeksyon ng wafer ay direktang tumutukoy sa kalidad at ani ng mga chips. Bilang pundasyon na sumusuporta sa mga pangunahing bahagi ng pagtuklas, ang katatagan ng dimensyon ng pangunahing materyal ng kagamitan ay gumaganap ng isang mahalagang papel sa pangmatagalang pagganap ng operasyon ng kagamitan. Ang granite at cast iron ay dalawang karaniwang ginagamit na pangunahing materyales para sa kagamitan sa pag-inspeksyon ng wafer. Isang 10-taong paghahambing na pag-aaral ang nagsiwalat ng mga makabuluhang pagkakaiba sa pagitan ng mga ito sa mga tuntunin ng katatagan ng dimensyon, na nagbibigay ng mahahalagang sanggunian para sa pagpili ng kagamitan.
Eksperimental na Kaligiran at Disenyo
Ang proseso ng produksyon ng mga semiconductor wafer ay may napakataas na mga kinakailangan para sa katumpakan ng pagtuklas. Kahit ang paglihis sa dimensyon sa antas ng micrometer ay maaaring humantong sa pagbaba ng pagganap ng chip o kahit na pag-scrape. Upang masuri ang katatagan ng dimensyon ng granite at cast iron sa pangmatagalang paggamit, ang pangkat ng pananaliksik ay nagdisenyo ng mga eksperimento na ginagaya ang mga totoong kapaligiran sa pagtatrabaho. Ang mga sample ng granite at cast iron na may parehong detalye ay pinili at inilagay sa isang environmental chamber kung saan ang temperatura ay pabago-bago mula 15℃ hanggang 35℃ at ang humidity ay pabago-bago mula 30% hanggang 70% RH. Ang mekanikal na panginginig ng boses habang ginagamit ang kagamitan ay ginaya sa pamamagitan ng isang vibration table. Ang mga pangunahing dimensyon ng mga sample ay sinukat bawat quarter gamit ang isang high-precision laser interferometer, at ang datos ay patuloy na naitala sa loob ng 10 taon.

Resulta ng eksperimento: Ang ganap na bentahe ng granite
Sampung taon ng mga eksperimentong datos ang nagpapakita na ang granite substrate ay nagpapakita ng kahanga-hangang katatagan. Ang coefficient ng thermal expansion nito ay napakababa, na may average na 4.6×10⁻⁶/℃ lamang. Sa ilalim ng matinding pagbabago ng temperatura, ang dimensional deviation ay palaging kinokontrol sa loob ng ±0.001mm. Sa harap ng mga pagbabago sa humidity, ang siksik na istraktura ng granite ay ginagawa itong halos hindi maapektuhan, at walang nasusukat na pagbabago sa dimensional na nangyayari. Sa isang mechanical vibration environment, ang mahusay na damping characteristics ng granite ay epektibong sumisipsip ng vibration energy, at ang dimensional fluctuation ay napakaliit.
Sa kabaligtaran, para sa substrate ng cast iron, ang average coefficient nito ng thermal expansion ay umaabot sa 11×10⁻⁶/℃ - 13×10⁻⁶/℃, at ang maximum na dimensional deviation na dulot ng mga pagbabago sa temperatura sa loob ng 10 taon ay ±0.05mm. Sa isang mahalumigmig na kapaligiran, ang cast iron ay madaling kapitan ng kalawang at corrosion. Ang ilang mga sample ay nagpapakita ng lokal na deformation, at ang dimensional deviation ay lalong tumataas. Sa ilalim ng aksyon ng mechanical vibration, ang cast iron ay may mahinang vibration damping performance at ang laki nito ay madalas na nagbabago, na nagpapahirap sa pagtugon sa mga kinakailangan sa mataas na katumpakan ng wafer inspection.
Ang pangunahing dahilan ng pagkakaiba sa katatagan
Ang granite ay nabuo sa loob ng daan-daang milyong taon sa pamamagitan ng mga prosesong heolohikal. Ang panloob na istraktura nito ay siksik at pare-pareho, at ang mga kristal ng mineral ay matatag na nakaayos, na nag-aalis ng panloob na stress sa kalikasan. Ginagawa nitong lubhang hindi sensitibo sa mga pagbabago sa mga panlabas na salik tulad ng temperatura, halumigmig, at panginginig ng boses. Ang cast iron ay ginagawa sa pamamagitan ng proseso ng paghahagis at may mga mikroskopikong depekto tulad ng mga butas at butas ng buhangin sa loob. Samantala, ang natitirang stress na nalilikha sa panahon ng proseso ng paghahagis ay madaling magdulot ng mga pagbabago sa dimensiyon sa ilalim ng pagpapasigla ng panlabas na kapaligiran. Ang mga metal na katangian ng cast iron ay ginagawa itong madaling kalawangin dahil sa halumigmig, na nagpapabilis sa pinsala sa istruktura, at nagpapababa sa katatagan ng dimensiyon.
Ang epekto sa kagamitan sa inspeksyon ng wafer
Ang mga kagamitan sa inspeksyon ng wafer na nakabatay sa granite substrate, na may matatag na pagganap sa dimensyon, ay maaaring matiyak na ang sistema ng inspeksyon ay nagpapanatili ng mataas na katumpakan sa mahabang panahon, binabawasan ang maling paghatol at hindi natukoy na sanhi ng pag-agos ng katumpakan ng kagamitan, at makabuluhang nagpapabuti sa ani ng produkto. Samantala, ang mababang kinakailangan sa pagpapanatili ay binabawasan ang buong gastos sa siklo ng buhay ng kagamitan. Ang mga kagamitang gumagamit ng mga substrate ng cast iron, dahil sa mahinang katatagan ng dimensyon, ay nangangailangan ng madalas na kalibrasyon at pagpapanatili. Hindi lamang nito pinapataas ang mga gastos sa pagpapatakbo kundi maaari ring makaapekto sa kalidad ng produksyon ng semiconductor dahil sa hindi sapat na katumpakan, na nagdudulot ng mga potensyal na pagkalugi sa ekonomiya.
Sa ilalim ng trend ng industriya ng semiconductor na naghahangad ng mas mataas na katumpakan at mas mahusay na kalidad, ang pagpili ng granite bilang pangunahing materyal para sa kagamitan sa inspeksyon ng wafer ay walang alinlangang isang matalinong hakbang upang matiyak ang pagganap ng kagamitan at mapahusay ang kakayahang makipagkumpitensya ng mga negosyo.