Sinukat ang thermal stability ng mga granite platform sa mga semiconductor metering equipment.

ang
Sa larangan ng pagmamanupaktura ng semiconductor, ang katumpakan ang siyang susi sa kalidad at pagganap ng produkto. Ang kagamitan sa pagsukat ng semiconductor, bilang isang mahalagang kawing upang matiyak ang katumpakan ng produksyon, ay nagpapataw ng halos mahigpit na mga kinakailangan sa katatagan ng mga pangunahing bahagi nito. Kabilang sa mga ito, ang granite platform, na may natatanging thermal stability, ay gumaganap ng isang napakahalagang papel sa kagamitan sa pagsukat ng semiconductor. Ang artikulong ito ay magsasagawa ng isang malalimang pagsusuri sa pagganap ng thermal stability ng mga granite platform sa kagamitan sa pagsukat ng semiconductor sa pamamagitan ng aktwal na datos ng pagsubok.
Ang mahigpit na mga kinakailangan para sa thermal stability ng mga kagamitan sa pagsukat sa paggawa ng semiconductor
Ang proseso ng paggawa ng semiconductor ay lubhang kumplikado at tumpak, at ang lapad ng mga linya ng circuit sa chip ay umabot na sa antas ng nanometer. Sa ganitong proseso ng paggawa na may mataas na katumpakan, kahit ang pinakamaliit na pagbabago sa temperatura ay maaaring magdulot ng thermal expansion at contraction ng mga bahagi ng kagamitan, kaya naman nag-uudyok ng mga error sa pagsukat. Halimbawa, sa proseso ng photolithography, kung ang katumpakan ng pagsukat ng kagamitan sa pagsukat ay lumihis ng 1 nanometer, maaari itong magdulot ng malubhang problema tulad ng mga short circuit o open circuit sa mga circuit sa chip, na humahantong sa pagkawasak ng chip. Ayon sa mga istatistika ng datos ng industriya, para sa bawat 1℃ na pagbabago-bago sa temperatura, ang tradisyonal na platform ng kagamitan sa pagsukat ng materyal na metal ay maaaring sumailalim sa mga pagbabago sa dimensiyon ng ilang nanometer. Gayunpaman, ang paggawa ng semiconductor ay nangangailangan ng pagkontrol sa katumpakan ng pagsukat sa loob ng ±0.1 nanometer, na ginagawang mahalagang salik ang thermal stability sa pagtukoy kung matutugunan ng kagamitan sa pagsukat ang mga pangangailangan ng paggawa ng semiconductor.

Mga teoretikal na bentahe ng thermal stability ng mga granite platform
Ang granite, bilang isang uri ng natural na bato, ay may siksik na panloob na kristalisasyon ng mineral, siksik at pare-parehong istraktura, at nagtataglay ng natural na bentahe ng thermal stability. Sa usapin ng coefficient of thermal expansion, ang coefficient of thermal expansion ng granite ay napakababa, karaniwang mula 4.5 hanggang 6.5×10⁻⁶/K. Sa kabaligtaran, ang coefficient of thermal expansion ng mga karaniwang metal na materyales tulad ng aluminum alloys ay kasingtaas ng 23.8×10⁻⁶/K, na ilang beses kaysa sa granite. Nangangahulugan ito na sa ilalim ng parehong mga kondisyon ng pagkakaiba-iba ng temperatura, ang pagbabago ng dimensional ng granite platform ay mas maliit kaysa sa metal platform, na maaaring magbigay ng mas matatag na reperensya sa pagsukat para sa semiconductor metering equipment.
Bukod pa rito, ang kristal na istruktura ng granite ay nagbibigay dito ng mahusay na pagkakapareho ng pagpapadaloy ng init. Kapag ang operasyon ng kagamitan ay lumilikha ng init o nagbago ang temperatura ng paligid, ang plataporma ng granite ay mabilis at pantay na nakakapagdala ng init, na iniiwasan ang lokal na sobrang pag-init o sobrang paglamig, sa gayon ay epektibong napapanatili ang pangkalahatang pagkakapare-pareho ng temperatura ng plataporma at higit na tinitiyak ang katatagan ng katumpakan ng pagsukat.
Ang proseso at pamamaraan ng pagsukat ng thermal stability
Upang tumpak na masuri ang thermal stability ng granite platform sa semiconductor metering equipment, nagdisenyo kami ng isang mahigpit na pamamaraan ng pagsukat. Pumili ng isang high-precision semiconductor wafer measuring instrument, na nilagyan ng super-precision processed granite platform. Sa eksperimental na kapaligiran, ang karaniwang saklaw ng pagkakaiba-iba ng temperatura sa semiconductor manufacturing workshop ay ginaya, ibig sabihin, unti-unting umiinit mula 20℃ hanggang 35℃ at pagkatapos ay lumalamig pabalik sa 20℃. Ang buong proseso ay tumagal ng 8 oras.
Sa granite platform ng panukat na instrumento, inilalagay ang mga high-precision standard silicon wafer, at ginagamit ang mga displacement sensor na may nanoscale accuracy upang subaybayan ang mga relatibong pagbabago sa posisyon sa pagitan ng mga silicon wafer at ng platform sa real time. Samantala, maraming high-precision temperature sensor ang nakaayos sa iba't ibang posisyon sa platform upang subaybayan ang distribusyon ng temperatura sa ibabaw ng platform. Sa panahon ng eksperimento, ang data ng displacement at data ng temperatura ay naitala bawat 15 minuto upang matiyak ang pagkakumpleto at katumpakan ng data.
Sinukat na datos at pagsusuri ng resulta
Ang ugnayan sa pagitan ng mga pagbabago sa temperatura at mga pagbabago sa laki ng plataporma
Ipinapakita ng mga datos pang-eksperimento na kapag ang temperatura ay tumaas mula 20℃ hanggang 35℃, ang pagbabago sa linear na laki ng granite platform ay napakaliit. Pagkatapos ng kalkulasyon, sa buong proseso ng pag-init, ang pinakamataas na linear na paglawak ng platform ay 0.3 nanometer lamang, na mas mababa kaysa sa saklaw ng error tolerance para sa katumpakan ng pagsukat sa mga proseso ng paggawa ng semiconductor. Sa panahon ng yugto ng paglamig, ang laki ng platform ay halos ganap na maaaring bumalik sa orihinal na estado, at ang lag phenomenon ng pagbabago ng laki ay maaaring balewalain. Ang katangiang ito ng pagpapanatili ng napakababang pagbabago sa dimensyon kahit na sa ilalim ng makabuluhang pagbabago-bago ng temperatura ay ganap na nagpapatunay sa natatanging thermal stability ng granite platform.
Pagsusuri ng pagkakapareho ng temperatura sa ibabaw ng plataporma
Ang datos na nakalap ng sensor ng temperatura ay nagpapakita na sa panahon ng pagpapatakbo ng kagamitan at sa proseso ng pagbabago ng temperatura, ang distribusyon ng temperatura sa ibabaw ng granite platform ay lubos na pare-pareho. Kahit na sa yugto kung kailan pinakamatindi ang pagbabago ng temperatura, ang pagkakaiba ng temperatura sa pagitan ng bawat punto ng pagsukat sa ibabaw ng platform ay palaging kinokontrol sa loob ng ±0.1℃. Ang pare-parehong distribusyon ng temperatura ay epektibong nakakaiwas sa deformasyon ng platform na dulot ng hindi pantay na thermal stress, tinitiyak ang pagiging patag at katatagan ng measurement reference surface, at nagbibigay ng maaasahang kapaligiran sa pagsukat para sa kagamitan sa semiconductor metrology.
Kung ikukumpara sa mga tradisyonal na platapormang materyal
Ang nasukat na datos ng platapormang granite ay inihambing sa mga datos ng kagamitan sa pagsukat ng semiconductor na may parehong uri gamit ang platapormang aluminyo haluang metal, at ang mga pagkakaiba ay makabuluhan. Sa ilalim ng parehong mga kondisyon ng pagbabago ng temperatura, ang linear expansion ng platapormang aluminyo haluang metal ay kasingtaas ng 2.5 nanometer, na mahigit walong beses kaysa sa platapormang granite. Samantala, ang distribusyon ng temperatura sa ibabaw ng platapormang aluminyo haluang metal ay hindi pantay, na ang pinakamataas na pagkakaiba sa temperatura ay umaabot sa 0.8℃, na nagreresulta sa malinaw na deformation ng plataporma at malubhang nakakaapekto sa katumpakan ng pagsukat.
Sa tumpak na mundo ng kagamitan sa metrolohiya ng semiconductor, ang mga granite platform, na may natatanging thermal stability, ay naging pangunahing batayan sa pagtiyak ng katumpakan ng pagsukat. Ang nasukat na datos ay lubos na nagpapatunay sa natatanging pagganap ng granite platform sa pagtugon sa mga pagbabago sa temperatura, na nagbibigay ng maaasahang teknikal na suporta para sa industriya ng pagmamanupaktura ng semiconductor. Habang ang mga proseso ng pagmamanupaktura ng semiconductor ay sumusulong patungo sa mas mataas na katumpakan, ang bentahe ng thermal stability ng mga granite platform ay magiging lalong kitang-kita, na patuloy na magtutulak sa teknolohikal na inobasyon at pag-unlad sa industriya.