Хагас дамжуулагч үйлдвэрлэлийн салбарт вафли шалгах төхөөрөмжийн нарийвчлал нь чипийн чанар, гарцыг шууд тодорхойлдог. Үндсэн илрүүлэх бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг тулгуурлах суурь болохын хувьд тоног төхөөрөмжийн суурь материалын хэмжээст тогтвортой байдал нь тоног төхөөрөмжийн урт хугацааны үйл ажиллагааны гүйцэтгэлд чухал үүрэг гүйцэтгэдэг. Боржин чулуу болон цутгамал төмөр нь вафли шалгах төхөөрөмжийн түгээмэл хэрэглэгддэг хоёр суурь материал юм. 10 жилийн харьцуулсан судалгаагаар хэмжээст тогтвортой байдлын хувьд тэдгээрийн хооронд мэдэгдэхүйц ялгаа байгааг илрүүлсэн бөгөөд энэ нь тоног төхөөрөмжийг сонгоход чухал лавлагаа болж өгдөг.
Туршилтын үндэслэл ба дизайн
Хагас дамжуулагч хавтангийн үйлдвэрлэлийн процесс нь илрүүлэлтийн нарийвчлалд маш өндөр шаардлага тавьдаг. Микрометрийн түвшний хэмжээст хазайлт ч гэсэн чипийн гүйцэтгэл буурах эсвэл бүр хаягдал үүсгэхэд хүргэдэг. Боржин чулуу болон цутгамал төмрийн урт хугацааны хэрэглээний хэмжээст тогтвортой байдлыг судлахын тулд судалгааны баг бодит ажлын орчныг дуурайлган хийсэн туршилтуудыг зохион бүтээжээ. Ижил үзүүлэлттэй боржин чулуу болон цутгамал төмрийн дээжийг сонгож, температур нь 15℃-аас 35℃, чийгшил нь 30%-аас 70% хүртэл хэлбэлздэг орчны камерт байрлуулсан. Тоног төхөөрөмжийг ажиллуулах явцад механик чичиргээг чичиргээний хүснэгтээр дуурайлган хийсэн. Дээжийн гол хэмжээсийг өндөр нарийвчлалтай лазер интерферометр ашиглан улирал бүр хэмжиж, өгөгдлийг 10 жилийн турш тасралтгүй бүртгэж байв.
Туршилтын үр дүн: Боржин чулууны үнэмлэхүй давуу тал
Арван жилийн туршилтын мэдээллээс харахад боржин чулуун суурь нь гайхалтай тогтвортой байдлыг харуулдаг. Дулааны тэлэлтийн коэффициент нь маш бага бөгөөд дунджаар ердөө 4.6×10⁻⁶/℃ байна. Температурын огцом өөрчлөлтийн үед хэмжээст хазайлт нь үргэлж ±0.001 мм дотор хянагддаг. Чийгшлийн өөрчлөлтийн үед боржин чулуун нягт бүтэц нь бараг өөрчлөгдөөгүй бөгөөд хэмжигдэхүйц хэмжээст өөрчлөлт гардаггүй. Механик чичиргээний орчинд боржин чулуун маш сайн чийгшүүлэгч шинж чанар нь чичиргээний энергийг үр дүнтэй шингээдэг бөгөөд хэмжээст хэлбэлзэл нь маш бага байдаг.
Үүний эсрэгээр, цутгамал төмрийн суурь материалын хувьд түүний дулааны тэлэлтийн дундаж коэффициент 11×10⁻⁶/℃ - 13×10⁻⁶/℃ хүрдэг бөгөөд 10 жилийн дотор температурын өөрчлөлтөөс үүдэлтэй хамгийн их хэмжээст хазайлт нь ±0.05 мм байна. Чийглэг орчинд цутгамал төмөр нь зэврэлт, зэврэлтэнд өртөмтгий байдаг. Зарим дээж нь орон нутгийн деформацид ордог бөгөөд хэмжээст хазайлт нь улам бүр нэмэгддэг. Механик чичиргээний нөлөөн дор цутгамал төмөр нь чичиргээг намсгах чадвар муутай бөгөөд хэмжээ нь байнга хэлбэлздэг тул хавтангийн үзлэгийн өндөр нарийвчлалын шаардлагыг хангахад хэцүү болгодог.
Тогтвортой байдлын ялгааны гол шалтгаан
Боржин чулуу нь геологийн процессоор хэдэн зуун сая жилийн турш үүссэн. Дотоод бүтэц нь нягт, жигд бөгөөд эрдэс талстууд нь тогтвортой байрласан тул дотоод стрессийг арилгадаг. Энэ нь температур, чийгшил, чичиргээ зэрэг гадны хүчин зүйлсийн өөрчлөлтөд маш мэдрэмтгий болгодог. Цутгамал төмрийг цутгах аргаар хийдэг бөгөөд дотор нь нүх сүв, элсний нүх зэрэг бичил согогтой байдаг. Үүний зэрэгцээ цутгах явцад үүссэн үлдэгдэл стресс нь гадаад орчны өдөөлтөөр хэмжээст өөрчлөлт үүсгэх хандлагатай байдаг. Цутгамал төмрийн металл шинж чанар нь чийгшлийн улмаас зэврэх, бүтцийн эвдрэлийг хурдасгах, хэмжээст тогтвортой байдлыг бууруулахад хүргэдэг.
Вафер шалгах тоног төхөөрөмжид үзүүлэх нөлөө
Боржин чулуун суурь дээр суурилсан ваферын үзлэгийн тоног төхөөрөмж нь тогтвортой хэмжээст гүйцэтгэлтэй тул үзлэгийн системийг удаан хугацаанд өндөр нарийвчлалтай байлгах, тоног төхөөрөмжийн нарийвчлалын зөрүүгээс үүдэлтэй буруу дүгнэлт, илрүүлэлтийг бууруулж, бүтээгдэхүүний гарцыг мэдэгдэхүйц сайжруулж чадна. Үүний зэрэгцээ, засвар үйлчилгээний шаардлага бага байгаа нь тоног төхөөрөмжийн бүтэн ашиглалтын мөчлөгийн зардлыг бууруулдаг. Цутгамал төмрийн суурь ашигладаг тоног төхөөрөмж нь хэмжээст тогтвортой байдал муу байгаагаас болж байнга тохируулга, засвар үйлчилгээ шаарддаг. Энэ нь зөвхөн ашиглалтын зардлыг нэмэгдүүлээд зогсохгүй, нарийвчлал хангалтгүй байгаагаас хагас дамжуулагч үйлдвэрлэлийн чанарт нөлөөлж, эдийн засгийн алдагдалд хүргэж болзошгүй юм.
Хагас дамжуулагчийн салбар илүү өндөр нарийвчлал, чанарыг эрэлхийлж буй чиг хандлагын дагуу боржин чулууг ялтсан хавтангийн үзлэгийн тоног төхөөрөмжийн үндсэн материал болгон сонгох нь тоног төхөөрөмжийн гүйцэтгэлийг хангах, аж ахуйн нэгжүүдийн өрсөлдөх чадварыг нэмэгдүүлэх ухаалаг алхам юм.
Нийтэлсэн цаг: 2025 оны 5-р сарын 14