Ýarymgeçirijileri öndürmek ulgamynda takyklyk önümiň hiliniň we işiniň esasy şertidir. Ýarymgeçirijileri ölçeýji enjamlar, önümçiligiň takyklygyny üpjün etmegiň esasy halkasy hökmünde, esasy bölekleriniň durnuklylygyna diýen ýaly berk talaplary goýýar. Olaryň arasynda ajaýyp termal durnuklylygy bilen granit platformasy ýarymgeçirijileri ölçeýji enjamlarda aýrylmaz rol oýnaýar. Bu makalada hakyky synag maglumatlary arkaly ýarymgeçirijileri ölçeýji enjamlardaky granit platformalarynyň termal durnuklylygynyň işiniň çuňňur seljermesi geçiriler.
Ýarymgeçirijiler önümçiliginde ölçeg enjamlarynyň termal durnuklylygyna berk talaplar
Ýarymgeçirijileri öndürmek prosesi örän çylşyrymly we takyk bolup, çipdäki zynjyr çyzyklarynyň ini nanometr derejesine çykdy. Şeýle ýokary takyklykly önümçilik prosesinde, hatda iň kiçi temperatura üýtgemegi hem enjam bölekleriniň termal giňelmegine we gysylmagyna sebäp bolup biler, şeýdip ölçeg ýalňyşlyklaryna sebäp bolup biler. Mysal üçin, fotolitografiýa prosesinde, ölçeg enjamlarynyň ölçeg takyklygy 1 nanometre üýtgese, çipdäki zynjyrlarda gysga zynjyrlar ýa-da açyk zynjyrlar ýaly çynlakaý kynçylyklara sebäp bolup, çipiň zaýalanmagyna sebäp bolup biler. Senagat maglumatlarynyň statistikasyna görä, temperaturadaky her 1℃ üýtgeme üçin däp bolan metal material ölçeg enjamlarynyň platformasy birnäçe nanometr ölçeg üýtgemelerine sezewar bolup biler. Şeýle-de bolsa, ýarymgeçirijileri öndürmek ölçeg takyklygynyň ±0,1 nanometr aralygynda dolandyrylmagyny talap edýär, bu bolsa ölçeg enjamlarynyň ýarymgeçirijileri öndürmek talaplaryna laýyk gelip biljekdigini ýa-da gelip bilmejekdigini kesgitlemekde termal durnuklylygy esasy faktora öwürýär.
Granit platformalarynyň termal durnuklylygynyň nazaryýet artykmaçlyklary
Granit, tebigy daşyň bir görnüşi hökmünde, içki mineral kristallaşmasyna, dykyz we birmeňzeş gurluşa eýedir we termal durnuklylygyň tebigy artykmaçlygyna eýedir. Termal giňelme koeffisiýenti babatda granitiň termal giňelme koeffisiýenti örän pes, adatça 4,5-den 6,5 × 10⁻⁶/K-a çenli üýtgeýär. Tersine, alýumin erginleri ýaly umumy metal materiallaryň termal giňelme koeffisiýenti 23,8 × 10⁻⁶/K-a çenli ýokarydyr, bu bolsa granitiňkiden birnäçe esse ýokarydyr. Bu, şol bir temperatura üýtgeşiklik şertlerinde granit platformasynyň ölçeg üýtgeşikliginiň metal platformasyna garanyňda has kiçidigini aňladýar, bu bolsa ýarymgeçiriji ölçeg enjamlary üçin has durnukly ölçeg görkezijisini üpjün edip biler.
Mundan başga-da, granitiň kristal gurluşy oňa ýylylyk geçirijiliginiň ajaýyp deňligini berýär. Enjamyň işlemegi ýylylyk döredende ýa-da daşky gurşawyň temperaturasy üýtgeýän mahaly, granit platformasy ýerli gyzgynlygyň ýa-da aşyk sowamagyň öňüni alyp, ýylylygy çalt we deň derejede geçirip bilýär, şeýlelik bilen platformanyň umumy temperatura yzygiderliligini netijeli saklap we ölçeg takyklygynyň durnuklylygyny has-da üpjün edýär.
Termal durnuklylygy ölçemegiň prosesi we usuly
Ýarymgeçiriji ölçeg enjamlarynda granit platformasynyň termal durnuklylygyny takyk bahalandyrmak üçin biz berk ölçeg shemasyny işläp düzdik. Ýokary takyklykly işlenen granit platformasy bilen enjamlaşdyrylan ýokary takyklykly ýarymgeçiriji plastinka ölçeg guralyny saýlaň. Synag gurşawynda ýarymgeçiriji önümçilik sehinde umumy temperatura üýtgeme diapazony simulýasiýa edildi, ýagny 20℃-den 35℃-e çenli ýuwaş-ýuwaşdan gyzdyryldy we soňra 20℃-e çenli sowadyldy. Bütin proses 8 sagat dowam etdi.
Ölçeg enjamynyň granit platformasynda ýokary takyklykly standart kremniý plitalary ýerleşdirilýär we kremniý plitalary bilen platformanyň arasyndaky deňeşdirme pozisiýasynyň üýtgemelerini real wagt režiminde gözegçilik etmek üçin nanosölçegli takyklykly süýşüriş datçikleri ulanylýar. Şol bir wagtyň özünde, platformanyň ýüzünde temperatura paýlanyşyny gözegçilik etmek üçin platformanyň dürli ýerlerinde birnäçe ýokary takyklykly temperatura datçikleri ýerleşdirilýär. Synag dowamynda maglumatlaryň dolylygyny we dogrulygyny üpjün etmek üçin süýşüriş maglumatlary we temperatura maglumatlary her 15 minutda ýazylyp alyndy.
Ölçenen maglumatlar we netijeleriň seljermesi
Temperaturanyň üýtgemegi bilen platformanyň ölçegleriniň üýtgemeginiň arasyndaky baglanyşyk
Tejribe maglumatlary temperatura 20℃-den 35℃-e çenli ýokarlananda, granit platformasynyň çyzykly ölçeginiň üýtgemeginiň örän az bolýandygyny görkezýär. Hasaplamalardan soň, tutuş gyzdyryş prosesinde platformanyň iň ýokary çyzykly giňelmegi diňe 0,3 nanometre deňdir, bu bolsa ýarymgeçiriji önümçilik proseslerinde ölçeg takyklygy üçin ýalňyşlyga çydamlylyk aralygyndan has pesdir. Sowadyş tapgyrynda platformanyň ölçegi diýen ýaly doly derejede başlangyç ýagdaýyna gaýdyp gelip biler we ölçegiň üýtgemeginiň gijikdirilme hadysasyna üns berilmezligi mümkin. Temperaturanyň düýpli üýtgemelerinde hem örän pes ölçegli üýtgemeleri saklamagyň bu häsiýeti granit platformasynyň ajaýyp termal durnuklylygyny doly tassyklaýar.
Platformanyň ýüzünde temperatura deňliginiň seljermesi
Temperatura datçigi tarapyndan ýygnalan maglumatlar enjamyň işlemegi we temperatura üýtgeme prosesi mahalynda granit platformanyň ýüzünde temperatura paýlanyşynyň örän deňdigini görkezýär. Temperatura iň güýçli üýtgeýän tapgyrda hem platformanyň ýüzündeki her bir ölçeg nokadynyň arasyndaky temperatura tapawudy hemişe ±0.1℃ aralygynda gözegçilik edilýär. Temperaturanyň deň derejede paýlanyşy deň däl termal dartgynlyk sebäpli platformanyň deformasiýasynyň öňüni alýar, ölçeg görkeziji ýüzüniň tekizligini we durnuklylygyny üpjün edýär we ýarymgeçiriji metrologiýa enjamlary üçin ygtybarly ölçeg gurşawyny döredýär.
Adaty material platformalary bilen deňeşdirilende
Granit platformasynyň ölçenen maglumatlary alýumin leşigi platformasy ulanylanda şol bir görnüşli ýarymgeçiriji ölçeg enjamlarynyň maglumatlary bilen deňeşdirildi we tapawutlar uly boldy. Şol bir temperatura üýtgeýän şertlerde alýumin leşigi platformasynyň çyzykly giňelmesi 2,5 nanometre çenli ýetýär, bu bolsa granit platformasynyňkydan sekiz esse köp. Şol bir wagtyň özünde, alýumin leşigi platformasynyň ýüzünde temperatura paýlanyşy deň däl, iň ýokary temperatura tapawudy 0,8 ℃ ýetýär, bu bolsa platformanyň aýdyň deformasiýasyna getirýär we ölçeg takyklygyna düýpli täsir edýär.
Ýarymgeçiriji metrologiýa enjamlarynyň takyk dünýäsinde, ajaýyp termal durnuklylygy bilen granit platformalary ölçeg takyklygyny üpjün etmekde esasy esas boldy. Ölçenen maglumatlar granit platformasynyň temperatura üýtgemelerine jogap bermekde we ýarymgeçiriji önümçilik senagaty üçin ygtybarly tehniki goldaw bermekde ajaýyp netijeliligini güýçli subut edýär. Ýarymgeçiriji önümçilik prosesleri has ýokary takyklyga tarap öňe gidýän mahaly, granit platformalarynyň termal durnuklylygynyň artykmaçlygy barha aýdyňlaşar we senagatda tehnologik täzelikleri we ösüşi yzygiderli öňe iterer.
Ýerleşdirilen wagty: 2025-nji ýylyň 13-nji maýy