Kipimo cha uthabiti wa joto wa majukwaa ya granite katika vifaa vya kupimia vya semiconductor.

.
Katika uwanja wa utengenezaji wa semiconductor, usahihi ni mstari wa maisha wa ubora wa bidhaa na utendaji. Vifaa vya kupima mita za semiconductor, kama kiungo muhimu cha kuhakikisha usahihi wa uzalishaji, huweka mahitaji karibu kali juu ya utulivu wa vipengele vyake vya msingi. Miongoni mwao, jukwaa la granite, na utulivu wake bora wa mafuta, ina jukumu muhimu katika vifaa vya metering ya semiconductor. Makala haya yatafanya uchambuzi wa kina wa utendaji wa uthabiti wa joto wa majukwaa ya granite katika vifaa vya kupima semiconductor kupitia data halisi ya majaribio. .
Mahitaji madhubuti ya utulivu wa joto wa vifaa vya kupimia katika utengenezaji wa semiconductor
Mchakato wa utengenezaji wa semiconductor ni ngumu sana na sahihi, na upana wa mistari ya mzunguko kwenye chip imeingia kwenye kiwango cha nanometer. Katika mchakato huo wa utengenezaji wa usahihi wa hali ya juu, hata mabadiliko kidogo ya joto yanaweza kusababisha upanuzi wa joto na kupungua kwa vipengele vya vifaa, na hivyo kusababisha makosa ya kipimo. Kwa mfano, katika mchakato wa upigaji picha, ikiwa usahihi wa kipimo wa kifaa cha kupima mita utapotoka kwa nanomita 1, inaweza kusababisha matatizo makubwa kama vile saketi fupi au saketi wazi katika saketi kwenye chip, na kusababisha kung'olewa kwa chip. Kulingana na takwimu za sekta ya data, kwa kila mabadiliko ya 1℃ ya halijoto, jukwaa la vifaa vya kupimia vya nyenzo za chuma za jadi linaweza kufanyiwa mabadiliko ya vipimo vya nanomita kadhaa. Hata hivyo, utengenezaji wa semicondukta unahitaji usahihi wa kipimo kudhibitiwa ndani ya ± nanomita 0.1, jambo ambalo hufanya uthabiti wa hali ya joto kuwa jambo kuu katika kubainisha ikiwa vifaa vya kupima vinaweza kukidhi mahitaji ya utengenezaji wa semicondukta. .

Faida za kinadharia za utulivu wa joto wa majukwaa ya granite
Itale, kama aina ya mawe ya asili, ina crystallization ya ndani ya madini, muundo mnene na sare, na ina faida ya asili ya utulivu wa joto. Kwa upande wa mgawo wa upanuzi wa joto, mgawo wa upanuzi wa joto wa granite ni wa chini sana, kwa ujumla huanzia 4.5 hadi 6.5×10⁻⁶/K. Kinyume chake, mgawo wa upanuzi wa mafuta wa nyenzo za kawaida za metali kama vile aloi za alumini ni juu kama 23.8×10⁻⁶/K, ambayo ni mara kadhaa ya granite. Hii ina maana kwamba chini ya hali sawa za mabadiliko ya joto, mabadiliko ya dimensional ya jukwaa la granite ni ndogo sana kuliko ya jukwaa la chuma, ambayo inaweza kutoa kumbukumbu ya kipimo imara zaidi kwa vifaa vya kupima semiconductor. .
Kwa kuongeza, muundo wa kioo wa granite huipa usawa bora wa uendeshaji wa joto. Uendeshaji wa kifaa unapozalisha joto au mabadiliko ya halijoto iliyoko, jukwaa la graniti linaweza kuondosha joto kwa haraka na kwa usawa, kuepuka hali ya joto kupita kiasi au hali ya baridi kupita kiasi, na hivyo kudumisha kwa ufanisi uwiano wa jumla wa joto wa jukwaa na kuhakikisha zaidi uthabiti wa usahihi wa kipimo. .
Mchakato na njia ya kipimo cha utulivu wa joto
Ili kutathmini kwa usahihi utulivu wa joto wa jukwaa la granite katika vifaa vya kupima semiconductor, tumeunda mpango mkali wa kipimo. Chagua chombo cha kupimia cha kaki cha semicondukta cha usahihi wa hali ya juu, ambacho kina jukwaa la granite lililochakatwa kwa usahihi wa hali ya juu. Katika mazingira ya majaribio, anuwai ya halijoto ya kawaida katika warsha ya utengenezaji wa semicondukta iliigwa, yaani, inapokanzwa polepole kutoka 20℃ hadi 35℃ na kisha kupoa tena hadi 20℃. Mchakato wote ulidumu kwa masaa 8. .
Kwenye jukwaa la granite la chombo cha kupimia, kaki za silicon za kiwango cha usahihi wa juu huwekwa, na vitambuzi vya kuhamisha vilivyo na usahihi wa nanoscale hutumiwa kufuatilia mabadiliko ya nafasi kati ya kaki za silicon na jukwaa kwa wakati halisi. Wakati huo huo, vihisi joto vingi vya usahihi wa juu hupangwa katika nafasi tofauti kwenye jukwaa ili kufuatilia usambazaji wa joto kwenye uso wa jukwaa. Wakati wa jaribio, data ya uhamisho na data ya halijoto ilirekodiwa kila baada ya dakika 15 ili kuhakikisha ukamilifu na usahihi wa data. .
Data iliyopimwa na uchanganuzi wa matokeo
Uhusiano kati ya mabadiliko ya halijoto na ukubwa wa jukwaa hubadilika
Data ya majaribio inaonyesha kuwa halijoto inapopanda kutoka 20℃ hadi 35℃, mabadiliko katika saizi ya mstari wa jukwaa la granite ni ndogo sana. Baada ya kuhesabu, katika mchakato mzima wa kupokanzwa, upanuzi wa juu wa mstari wa jukwaa ni nanomita 0.3 tu, ambayo ni ya chini sana kuliko safu ya uvumilivu wa makosa kwa usahihi wa kipimo katika michakato ya utengenezaji wa semiconductor. Wakati wa hatua ya baridi, ukubwa wa jukwaa unaweza karibu kurudi kabisa katika hali ya awali, na hali ya lag ya mabadiliko ya ukubwa inaweza kupuuzwa. Sifa hii ya kudumisha mabadiliko ya mwelekeo wa chini sana hata chini ya mabadiliko makubwa ya halijoto inathibitisha kikamilifu uthabiti bora wa joto wa jukwaa la granite. .
Uchambuzi wa usawa wa joto kwenye uso wa jukwaa
Takwimu zilizokusanywa na sensor ya joto zinaonyesha kuwa wakati wa uendeshaji wa vifaa na mchakato wa mabadiliko ya joto, usambazaji wa joto kwenye uso wa jukwaa la granite ni sare sana. Hata wakati halijoto inapobadilika sana, tofauti ya halijoto kati ya kila sehemu ya kipimo kwenye uso wa jukwaa hudhibitiwa kila wakati ndani ya ±0.1℃. Usambazaji wa halijoto sawa kwa ufanisi huepuka ugeuzaji wa jukwaa unaosababishwa na mkazo usio sawa wa joto, kuhakikisha usawa na uthabiti wa uso wa marejeleo ya kipimo, na kutoa mazingira ya kutegemewa ya kipimo kwa vifaa vya semiconductor metrology. .
Ikilinganishwa na majukwaa ya nyenzo za jadi
Data iliyopimwa ya jukwaa la granite ililinganishwa na zile za vifaa vya kupima mita za semiconductor za aina moja kwa kutumia jukwaa la aloi ya alumini, na tofauti zilikuwa muhimu. Chini ya hali sawa za mabadiliko ya halijoto, upanuzi wa mstari wa jukwaa la aloi ya alumini ni wa juu hadi nanomita 2.5, ambayo ni zaidi ya mara nane ya jukwaa la granite. Wakati huo huo, usambazaji wa halijoto kwenye uso wa jukwaa la aloi ya alumini haulingani, na tofauti ya kiwango cha juu cha joto hufikia 0.8℃, na kusababisha ubadilikaji wa wazi wa jukwaa na kuathiri pakubwa usahihi wa kipimo. .
Katika ulimwengu sahihi wa vifaa vya metrology ya semiconductor, majukwaa ya granite, yenye utulivu wao bora wa joto, yamekuwa msingi katika kuhakikisha usahihi wa kipimo. Data iliyopimwa inathibitisha kwa uthabiti utendakazi bora wa jukwaa la granite katika kukabiliana na mabadiliko ya halijoto, kutoa usaidizi wa kiufundi wa kutegemewa kwa tasnia ya utengenezaji wa semicondukta. Kadiri michakato ya utengenezaji wa semicondukta inavyosonga mbele kuelekea usahihi wa hali ya juu, faida ya uthabiti wa hali ya joto ya majukwaa ya granite itazidi kuwa maarufu, na kuendeleza uvumbuzi na maendeleo ya kiteknolojia katika sekta hii.