Nilipima utulivu wa joto wa majukwaa ya granite katika vifaa vya kupimia semiconductor.

.
Katika uwanja wa utengenezaji wa nusu-kondakta, usahihi ndio msingi wa ubora na utendaji wa bidhaa. Vifaa vya kupimia nusu-kondakta, kama kiungo muhimu cha kuhakikisha usahihi wa uzalishaji, huweka mahitaji karibu madhubuti juu ya uthabiti wa vipengele vyake vya msingi. Miongoni mwao, jukwaa la granite, pamoja na uthabiti wake bora wa joto, lina jukumu muhimu katika vifaa vya kupimia nusu-kondakta. Makala haya yatafanya uchambuzi wa kina wa utendaji wa uthabiti wa joto wa majukwaa ya granite katika vifaa vya kupimia nusu-kondakta kupitia data halisi ya majaribio.
Mahitaji makali ya uthabiti wa joto wa vifaa vya kupimia katika utengenezaji wa nusu-semiconductor
Mchakato wa utengenezaji wa semiconductor ni mgumu sana na sahihi, na upana wa mistari ya saketi kwenye chipu umeingia katika kiwango cha nanomita. Katika mchakato kama huo wa utengenezaji wa usahihi wa hali ya juu, hata mabadiliko madogo zaidi ya halijoto yanaweza kusababisha upanuzi wa joto na mgandamizo wa vipengele vya vifaa, na hivyo kusababisha makosa ya kipimo. Kwa mfano, katika mchakato wa upigaji picha, ikiwa usahihi wa kipimo cha vifaa vya kupimia unapotoka kwa nanomita 1, inaweza kusababisha matatizo makubwa kama vile saketi fupi au saketi wazi kwenye saketi kwenye chipu, na kusababisha kuvunjika kwa chipu. Kulingana na takwimu za data za tasnia, kwa kila mabadiliko ya halijoto ya 1℃, jukwaa la vifaa vya kupimia vya nyenzo za chuma la kitamaduni linaweza kupitia mabadiliko ya vipimo vya nanomita kadhaa. Hata hivyo, utengenezaji wa semiconductor unahitaji usahihi wa kipimo kudhibitiwa ndani ya nanomita ±0.1, ambayo hufanya utulivu wa joto kuwa jambo muhimu katika kubaini kama vifaa vya kupimia vinaweza kukidhi mahitaji ya utengenezaji wa semiconductor.

Faida za kinadharia za utulivu wa joto wa majukwaa ya granite
Itale, kama aina ya jiwe la asili, ina fuwele ndogo ya madini ya ndani, muundo mnene na sare, na ina faida ya asili ya uthabiti wa joto. Kwa upande wa mgawo wa upanuzi wa joto, mgawo wa upanuzi wa joto wa granite ni mdogo sana, kwa ujumla kuanzia 4.5 hadi 6.5×10⁻⁶/K. Kwa upande mwingine, mgawo wa upanuzi wa joto wa vifaa vya kawaida vya metali kama vile aloi za alumini ni wa juu kama 23.8×10⁻⁶/K, ambayo ni mara kadhaa ya ile ya granite. Hii ina maana kwamba chini ya hali sawa ya mabadiliko ya halijoto, mabadiliko ya vipimo vya jukwaa la granite ni madogo sana kuliko yale ya jukwaa la chuma, ambayo yanaweza kutoa marejeleo thabiti zaidi ya kipimo kwa vifaa vya kupimia semiconductor.
Kwa kuongezea, muundo wa fuwele wa granite huipa ulinganifu bora wa upitishaji joto. Wakati uendeshaji wa vifaa unapozalisha joto au mabadiliko ya halijoto ya kawaida, jukwaa la granite linaweza kutoa joto haraka na sawasawa, kuepuka joto kali la ndani au matukio ya kupoeza kupita kiasi, na hivyo kudumisha uthabiti wa halijoto ya jumla ya jukwaa na kuhakikisha zaidi uthabiti wa usahihi wa kipimo.
Mchakato na njia ya kipimo cha utulivu wa joto
Ili kutathmini kwa usahihi uthabiti wa joto wa jukwaa la granite katika vifaa vya kupimia nusu-semiconductor, tumebuni mpango mkali wa vipimo. Chagua kifaa cha kupimia nusu-semiconductor cha usahihi wa juu, ambacho kina jukwaa la granite lililosindikwa kwa usahihi wa hali ya juu. Katika mazingira ya majaribio, kiwango cha kawaida cha tofauti za halijoto katika karakana ya utengenezaji wa nusu-semiconductor kiliigwa, yaani, kupashwa joto polepole kutoka 20℃ hadi 35℃ na kisha kupoa hadi 20℃. Mchakato mzima ulichukua saa 8.
Kwenye jukwaa la granite la kifaa cha kupimia, wafer za silikoni zenye usahihi wa hali ya juu huwekwa, na vitambuzi vya uhamishaji vyenye usahihi wa nanoscale hutumika kufuatilia mabadiliko ya nafasi kati ya wafer za silikoni na jukwaa kwa wakati halisi. Wakati huo huo, vitambuzi vingi vya halijoto vyenye usahihi wa hali ya juu hupangwa katika nafasi tofauti kwenye jukwaa ili kufuatilia usambazaji wa halijoto kwenye uso wa jukwaa. Wakati wa jaribio, data ya uhamishaji na data ya halijoto ilirekodiwa kila baada ya dakika 15 ili kuhakikisha ukamilifu na usahihi wa data.
Data iliyopimwa na uchambuzi wa matokeo
Uhusiano kati ya mabadiliko ya halijoto na mabadiliko ya ukubwa wa jukwaa
Data ya majaribio inaonyesha kwamba wakati halijoto inapoongezeka kutoka 20℃ hadi 35℃, mabadiliko katika ukubwa wa mstari wa jukwaa la granite ni madogo sana. Baada ya hesabu, katika mchakato mzima wa kupasha joto, upanuzi wa mstari wa juu wa jukwaa ni nanomita 0.3 pekee, ambayo ni chini sana kuliko kiwango cha uvumilivu wa makosa kwa usahihi wa kipimo katika michakato ya utengenezaji wa nusu-semiconductor. Wakati wa hatua ya kupoeza, ukubwa wa jukwaa unaweza kurudi karibu kabisa katika hali ya awali, na jambo la kuchelewa la mabadiliko ya ukubwa linaweza kupuuzwa. Sifa hii ya kudumisha mabadiliko ya vipimo vya chini sana hata chini ya mabadiliko makubwa ya halijoto inathibitisha kikamilifu utulivu bora wa joto wa jukwaa la granite.
Uchambuzi wa usawa wa halijoto kwenye uso wa jukwaa
Data iliyokusanywa na kihisi halijoto inaonyesha kwamba wakati wa uendeshaji wa vifaa na mchakato wa mabadiliko ya halijoto, usambazaji wa halijoto kwenye uso wa jukwaa la granite ni sawa sana. Hata wakati wa hatua ambapo halijoto hubadilika sana, tofauti ya halijoto kati ya kila sehemu ya kipimo kwenye uso wa jukwaa hudhibitiwa kila wakati ndani ya ±0.1℃. Usambazaji wa halijoto sare huepuka kwa ufanisi mabadiliko ya jukwaa yanayosababishwa na msongo wa joto usio sawa, kuhakikisha uthabiti na uthabiti wa uso wa marejeleo ya kipimo, na kutoa mazingira ya kipimo ya kuaminika kwa vifaa vya upimaji wa nusu semiconductor.
Ikilinganishwa na majukwaa ya nyenzo za kitamaduni
Data iliyopimwa ya jukwaa la granite ililinganishwa na ile ya vifaa vya kupimia vya semiconductor vya aina moja kwa kutumia jukwaa la aloi ya alumini, na tofauti zilikuwa kubwa. Chini ya hali sawa za mabadiliko ya halijoto, upanuzi wa mstari wa jukwaa la aloi ya alumini ni wa juu kama 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 hauna usawa, huku tofauti ya halijoto ya juu ikifikia 0.8℃, na kusababisha mabadiliko dhahiri ya jukwaa na kuathiri vibaya usahihi wa kipimo.
Katika ulimwengu sahihi wa vifaa vya upimaji wa nusu-semiconductor, majukwaa ya granite, pamoja na uthabiti wao bora wa joto, yamekuwa msingi katika kuhakikisha usahihi wa vipimo. Data iliyopimwa inathibitisha kwa nguvu utendaji bora wa jukwaa la granite katika kukabiliana na mabadiliko ya halijoto, na kutoa usaidizi wa kiufundi wa kuaminika kwa tasnia ya utengenezaji wa nusu-semiconductor. Kadri michakato ya utengenezaji wa nusu-semiconductor inavyoendelea kuelekea usahihi wa juu, faida ya uthabiti wa joto wa majukwaa ya granite itazidi kuwa maarufu, ikiendelea kuendesha uvumbuzi na maendeleo ya kiteknolojia katika tasnia.