Yarı iletken üretim alanında, yonga muayene ekipmanının doğruluğu doğrudan yongaların kalitesini ve verimini belirler. Çekirdek algılama bileşenlerini destekleyen temel olarak, ekipman taban malzemesinin boyut kararlılığı, ekipmanın uzun vadeli operasyonel performansında önemli bir rol oynar. Granit ve dökme demir, yonga muayene ekipmanı için yaygın olarak kullanılan iki temel malzemedir. 10 yıllık bir karşılaştırmalı çalışma, boyut kararlılığı açısından aralarındaki önemli farklılıkları ortaya çıkarmış ve ekipman seçimi için önemli referanslar sağlamıştır.
Deneysel Arka Plan ve Tasarım
Yarı iletken yongaların üretim süreci, tespit doğruluğu için son derece yüksek gereksinimlere sahiptir. Mikron düzeyindeki bir boyut sapması bile çip performansında düşüşe veya hatta hurdaya ayrılmaya yol açabilir. Granit ve dökme demirin uzun süreli kullanım sırasında boyut kararlılığını keşfetmek için araştırma ekibi, gerçek çalışma ortamlarını simüle eden deneyler tasarladı. Aynı spesifikasyondaki granit ve dökme demir numuneleri seçildi ve sıcaklığın 15℃ ile 35℃ arasında ve nemin %30 ile %70 RH arasında dalgalandığı bir ortam odasına yerleştirildi. Ekipmanın çalışması sırasındaki mekanik titreşim, bir titreşim masası aracılığıyla simüle edildi. Numunelerin temel boyutları, yüksek hassasiyetli bir lazer interferometresi kullanılarak her çeyrekte ölçüldü ve veriler 10 yıl boyunca sürekli olarak kaydedildi.
Deneysel sonuç: Granitin mutlak avantajı
On yıllık deneysel veriler, granit alt tabakanın şaşırtıcı bir kararlılık sergilediğini göstermektedir. Isıl genleşme katsayısı son derece düşüktür ve ortalama olarak sadece 4,6×10⁻⁶/℃'dir. Sert sıcaklık değişiklikleri altında, boyutsal sapma her zaman ±0,001 mm içinde kontrol edilir. Nem değişiklikleri karşısında, granitin yoğun yapısı onu neredeyse hiç etkilemez ve ölçülebilir boyutsal değişiklikler meydana gelmez. Mekanik bir titreşim ortamında, granitin mükemmel sönümleme özellikleri titreşim enerjisini etkili bir şekilde emer ve boyutsal dalgalanma son derece küçüktür.
Buna karşılık, dökme demir alt tabaka için, ortalama termal genleşme katsayısı 11×10⁻⁶/℃ - 13×10⁻⁶/℃'ye ulaşır ve 10 yıl içindeki sıcaklık değişimlerinden kaynaklanan maksimum boyutsal sapma ±0,05 mm'dir. Nemli bir ortamda, dökme demir paslanmaya ve korozyona eğilimlidir. Bazı numuneler yerel deformasyon gösterir ve boyutsal sapma daha da artar. Mekanik titreşimin etkisi altında, dökme demir zayıf titreşim sönümleme performansına sahiptir ve boyutu sık sık dalgalanır, bu da gofret muayenesinin yüksek hassasiyetli gereksinimlerini karşılamayı zorlaştırır.
İstikrardaki farklılığın temel nedeni
Granit, jeolojik süreçlerle yüz milyonlarca yıl boyunca oluşmuştur. İç yapısı yoğun ve düzgündür ve mineral kristalleri kararlı bir şekilde düzenlenmiştir, bu da doğal olarak iç stresi ortadan kaldırır. Bu, onu sıcaklık, nem ve titreşim gibi dış etkenlerdeki değişikliklere karşı son derece duyarsız hale getirir. Dökme demir, döküm işlemiyle yapılır ve içinde gözenekler ve kum delikleri gibi mikroskobik kusurlara sahiptir. Bu arada, döküm işlemi sırasında oluşan artık stres, dış ortamın uyarımı altında boyut değişikliklerine neden olmaya eğilimlidir. Dökme demirin metalik özellikleri, neme bağlı olarak paslanmaya eğilimli hale getirir, bu da yapısal hasarı hızlandırır ve boyut kararlılığını azaltır.
Wafer muayene ekipmanı üzerindeki etki
Granit alt tabakaya dayalı, istikrarlı boyutsal performansıyla wafer muayene ekipmanı, muayene sisteminin uzun süre yüksek hassasiyetini korumasını, ekipman doğruluğu kaymasından kaynaklanan yanlış değerlendirmeleri ve kaçırılan tespitleri azaltmasını ve ürün verimini önemli ölçüde iyileştirmesini sağlayabilir. Bu arada, düşük bakım gereksinimleri ekipmanın tam yaşam döngüsü maliyetini azaltır. Dökme demir alt tabakalar kullanan ekipman, zayıf boyutsal kararlılık nedeniyle sık sık kalibrasyon ve bakım gerektirir. Bu yalnızca işletme maliyetlerini artırmakla kalmaz, aynı zamanda yetersiz hassasiyet nedeniyle yarı iletken üretiminin kalitesini de etkileyebilir ve potansiyel ekonomik kayıplara neden olabilir.
Yarı iletken sektörünün daha yüksek hassasiyet ve daha iyi kalite arayışı eğilimi göz önüne alındığında, gofret muayene ekipmanlarının temel malzemesi olarak granit seçilmesi, ekipman performansını garanti altına almak ve işletmelerin rekabet gücünü artırmak için şüphesiz akıllıca bir harekettir.
Gönderi zamanı: 14-May-2025