Katika mchakato wa tasnia ya nusu-semiconductor kuelekea michakato ya utengenezaji wa nanoscale, kukata wafer, kama kiungo muhimu katika utengenezaji wa chips, kuna mahitaji makali sana ya uthabiti wa vifaa. Msingi wa granite, pamoja na upinzani wake bora wa mtetemo na uthabiti wa joto, umekuwa sehemu muhimu ya vifaa vya kukata wafer, na kutoa dhamana ya kuaminika ya kufikia usindikaji wa wafer kwa usahihi wa hali ya juu na ufanisi wa hali ya juu.
Sifa za unyevunyevu mwingi na za kuzuia mtetemo: Kulinda usahihi wa kukata kwa kiwango kidogo
Wakati vifaa vya kukata wafer vinafanya kazi, mzunguko wa kasi ya juu wa spindle, mtetemo wa masafa ya juu wa kifaa cha kukata, na mtetemo wa kimazingira unaotokana na vifaa vinavyozunguka vyote vitakuwa na athari kubwa kwenye usahihi wa kukata. Utendaji wa unyevunyevu wa besi za jadi za chuma ni mdogo, na kufanya iwe vigumu kupunguza mitetemo haraka, ambayo husababisha mtetemo wa kiwango cha micron wa vifaa vya kukata na husababisha moja kwa moja kasoro kama vile kingo zilizopasuka na nyufa kwenye wafer. Sifa za unyevunyevu mwingi wa msingi wa granite zimetatua tatizo hili kimsingi.
Fuwele za madini za ndani za granite zimeunganishwa kwa karibu, na kutengeneza muundo wa asili wa uondoaji wa nishati. Wakati mtetemo unapopitishwa kwenye msingi, muundo wake mdogo wa ndani unaweza kubadilisha nishati ya mtetemo haraka kuwa nishati ya joto, na kufikia upunguzaji mzuri wa mtetemo. Data ya majaribio inaonyesha kwamba chini ya mazingira sawa ya mtetemo, msingi wa granite unaweza kupunguza amplitude ya mtetemo kwa zaidi ya 90% ndani ya sekunde 0.5, huku msingi wa chuma ukihitaji sekunde 3 hadi 5. Utendaji huu bora wa unyevu unahakikisha kwamba kifaa cha kukata kinabaki imara wakati wa mchakato wa kukata wa nanoscale, kuhakikisha ukingo laini wa kukata wafer na kupunguza kwa ufanisi kiwango cha chips. Kwa mfano, katika mchakato wa kukata wafer wa 5nm, vifaa vyenye msingi wa granite vinaweza kudhibiti ukubwa wa chips ndani ya 10μm, ambao ni zaidi ya 40% ya juu kuliko ule wa vifaa vyenye msingi wa chuma.
Mgawo wa upanuzi wa joto wa kiwango cha chini sana: Hustahimili ushawishi wa mabadiliko ya halijoto
Wakati wa mchakato wa kukata kaki, joto linalotokana na msuguano wa vifaa vya kukata, utengano wa joto kutokana na uendeshaji wa muda mrefu wa vifaa, na mabadiliko katika halijoto ya mazingira ya karakana yote yanaweza kusababisha mabadiliko ya joto ya vipengele vya vifaa. Mgawo wa upanuzi wa joto wa vifaa vya metali ni wa juu kiasi (takriban 12×10⁻⁶/℃). Wakati halijoto inabadilika kwa 5℃, msingi wa chuma wenye urefu wa mita 1 unaweza kupitia mabadiliko ya 60μm, na kusababisha nafasi ya kukata kubadilika na kuathiri vibaya usahihi wa kukata.
Mgawo wa upanuzi wa joto wa msingi wa granite ni (4-8) ×10⁻⁶/℃ pekee, ambayo ni chini ya theluthi moja ya ile ya vifaa vya chuma. Chini ya mabadiliko ya halijoto sawa, mabadiliko yake ya vipimo yanaweza kupuuzwa. Data iliyopimwa ya biashara fulani ya utengenezaji wa nusu-semiconductor inaonyesha kwamba wakati wa operesheni endelevu ya kukata wafer yenye nguvu ya juu ya saa 8, wakati halijoto ya mazingira inabadilika kwa 10℃, nafasi ya kukata iliyosawazishwa ya vifaa vyenye msingi wa granite ni chini ya 20μm, huku ile ya vifaa vyenye msingi wa chuma ikizidi 60μm. Utendaji huu thabiti wa joto huhakikisha kwamba nafasi ya jamaa kati ya kifaa cha kukata na wafer inabaki kuwa sahihi wakati wote. Hata chini ya operesheni endelevu ya muda mrefu au mabadiliko makubwa katika halijoto ya mazingira, uthabiti wa usahihi wa kukata unaweza kudumishwa.
Uthabiti na upinzani wa uchakavu: Hakikisha uendeshaji thabiti wa vifaa kwa muda mrefu
Mbali na faida za upinzani wa mtetemo na uthabiti wa joto, ugumu wa juu na upinzani wa uchakavu wa msingi wa granite huongeza zaidi uaminifu wa vifaa vya kukata wafer. Granite ina ugumu wa 6 hadi 7 kwenye kipimo cha Mohs na nguvu ya kubana inayozidi 120MPa. Inaweza kuhimili shinikizo kubwa na nguvu ya mgongano wakati wa mchakato wa kukata na haibadiliki. Wakati huo huo, muundo wake mnene huipa upinzani bora wa uchakavu. Hata wakati wa shughuli za kukata mara kwa mara, uso wa msingi haubadiliki, na kuhakikisha kwamba vifaa vinadumisha uendeshaji wa usahihi wa hali ya juu kwa muda mrefu.
Katika matumizi ya vitendo, makampuni mengi ya utengenezaji wa wafer yameboresha kwa kiasi kikubwa mavuno ya bidhaa na ufanisi wa uzalishaji kwa kutumia vifaa vya kukata vyenye besi za granite. Data kutoka kwa kiwanda kinachoongoza duniani inaonyesha kwamba baada ya kuanzisha vifaa vya msingi wa granite, mavuno ya kukata wafer yameongezeka kutoka 88% hadi zaidi ya 95%, mzunguko wa matengenezo ya vifaa umeongezwa kwa mara tatu, na hivyo kupunguza gharama za uzalishaji na kuongeza ushindani wa soko.
Kwa kumalizia, msingi wa granite, pamoja na upinzani wake bora wa mtetemo, uthabiti wa joto, ugumu wa hali ya juu na upinzani wa uchakavu, hutoa dhamana kamili ya utendaji kwa vifaa vya kukata wafer. Kadri teknolojia ya nusu-semiconductor inavyoendelea kuelekea usahihi wa hali ya juu, besi za granite zitachukua jukumu muhimu zaidi katika uwanja wa utengenezaji wa wafer, na kukuza maendeleo endelevu ya ubunifu wa tasnia ya nusu-semiconductor.
Muda wa chapisho: Mei-20-2025