Am Beräich vun der Hallefleederproduktioun bestëmmt d'Genauegkeet vun der Waferinspektiounsausrüstung direkt d'Qualitéit an den Ausbezuele vun de Chips. Als Basis fir d'Kärdetektiounskomponenten spillt d'Dimensiounsstabilitéit vum Basismaterial vun der Ausrüstung eng entscheedend Roll an der laangfristeger Operatiounsleistung vun der Ausrüstung. Granit a Goss sinn zwee dacks benotzt Basismaterialien fir Waferinspektiounsausrüstung. Eng 10-Joer Vergläichsstudie huet déi bedeitend Ënnerscheeder tëscht hinnen a punkto Dimensiounsstabilitéit opgedeckt a wichteg Referenzen fir d'Auswiel vun der Ausrüstung geliwwert.
Experimentellen Hannergrond an Design
De Produktiounsprozess vu Hallefleiterwaferen stellt extrem héich Ufuerderungen un d'Detektiounsgenauegkeet. Souguer eng Dimensiounsofwäichung op Mikrometerniveau kann zu enger Réckgang vun der Chipleistung oder souguer zu Verschrottung féieren. Fir d'Dimensiounsstabilitéit vu Granit a Goss bei laangfristegem Gebrauch z'ënnersichen, huet d'Fuerschungsteam Experimenter entwéckelt, déi real Aarbechtsëmfeld simuléiert hunn. Granit- a Gossprouwe vun der selwechter Spezifikatioun goufen ausgewielt an an eng Ëmweltkammer placéiert, wou d'Temperatur tëscht 15 °C an 35 °C an d'Fiichtegkeet tëscht 30 % an 70 % relativ relativ schwankt huet. Déi mechanesch Schwéngung während dem Betrib vun der Ausrüstung gouf mat Hëllef vun enger Schwéngungsdësch simuléiert. Déi wichtegst Dimensioune vun de Prouwe goufen all Trimester mat engem héichpräzisen Laserinterferometer gemooss, an d'Donnéeë goufen 10 Joer laang kontinuéierlech opgeholl.
Experimentellt Resultat: Den absolute Virdeel vu Granit
Zéng Joer experimentell Donnéeën weisen datt de Granitsubstrat eng erstaunlech Stabilitéit weist. Säin thermeschen Ausdehnungskoeffizient ass extrem niddreg, mat engem Duerchschnëtt vu just 4,6 × 10⁻⁶/℃. Bei drasteschen Temperaturännerungen gëtt d'Dimensiounsofwäichung ëmmer bannent ±0,001 mm kontrolléiert. Bei Ännerungen an der Fiichtegkeet mécht déi dicht Struktur vum Granit et bal onberéiert, an et triede keng moossbar Dimensiounsännerungen op. An enger mechanescher Schwéngungsëmfeld absorbéieren déi exzellent Dämpfungseigenschaften vum Granit effektiv d'Vibratiounsenergie, an d'Dimensiounsschwankung ass extrem kleng.
Am Géigesaz dozou erreecht de Gosssubstrat säin duerchschnëttleche Wärmeausdehnungskoeffizient 11×10⁻⁶/℃ - 13×10⁻⁶/℃, an déi maximal Dimensiounsofwäichung, déi duerch Temperaturännerungen bannent 10 Joer verursaacht gëtt, ass ±0,05 mm. An enger fiichter Ëmwelt ass Goss ufälleg fir Rost a Korrosioun. E puer Prouwe weisen lokal Deformatiounen, an d'Dimensiounsofwäichung klëmmt weider. Ënnert dem Afloss vu mechanesche Schwéngungen huet Goss eng schlecht Schwéngungsdämpfungsleistung a seng Gréisst schwankt dacks, wat et schwéier mécht, déi héich Präzisiounsufuerderunge vun der Waferinspektioun ze erfëllen.
De wesentleche Grond fir den Ënnerscheed an der Stabilitéit
Granit gouf iwwer Honnerte vu Millioune Joer duerch geologesch Prozesser geformt. Seng intern Struktur ass dicht an eenheetlech, an d'Mineralkristaller sinn stabil arrangéiert, wat intern Spannungen vun Natur aus eliminéiert. Dëst mécht et extrem onsënsibel géint Ännerungen vun externen Faktoren wéi Temperatur, Fiichtegkeet a Vibratiounen. Goss gëtt duerch e Gossprozess hiergestallt an huet mikroskopesch Defekter wéi Poren a Sandlächer dobannen. Gläichzäiteg ass déi Reschtspannung, déi beim Gossprozess entsteet, ufälleg fir Dimensiounsännerungen ënner der Stimulatioun vun der externer Ëmwelt. Déi metallesch Eegeschafte vum Goss maachen et ufälleg fir Rost duerch Fiichtegkeet, wat strukturell Schied beschleunegt an d'Dimensiounsstabilitéit reduzéiert.
Den Impakt op Waferinspektiounsausrüstung
Wafer-Inspektiounsausrüstung op Basis vu Granitsubstrat kann, mat senger stabiler Dimensiounsleistung, garantéieren, datt den Inspektiounssystem eng héich Präzisioun iwwer eng laang Zäit hält, Feelerbeurdeelungen a verpasst Detektiounen, déi duerch Genauegkeetsdrift vun der Ausrüstung verursaacht ginn, reduzéieren an de Produktrendement däitlech verbesseren. Gläichzäiteg reduzéieren déi niddreg Ënnerhaltsfuerderungen d'Käschte vum ganze Liewenszyklus vun der Ausrüstung. Ausrüstung, déi Gosssubstrater benotzt, erfuerdert wéinst hirer schlechter Dimensiounsstabilitéit eng reegelméisseg Kalibrierung an Ënnerhalt. Dëst erhéicht net nëmmen d'Betribskäschten, mä kann och d'Qualitéit vun der Hallefleederproduktioun wéinst ongenügender Präzisioun beaflossen, wat zu potenziellen wirtschaftleche Verloschter féiere kann.
Ënnert dem Trend vun der Halbleiterindustrie, déi no méi héijer Präzisioun a besserer Qualitéit sträift, ass d'Wiel vu Granit als Basismaterial fir Waferinspektiounsausrüstung ouni Zweiwel e klugen Aspekt, fir d'Performance vun der Ausrüstung ze garantéieren an d'Kompetitivitéit vun den Entreprisen ze verbesseren.
Zäitpunkt vun der Verëffentlechung: 14. Mee 2025