.
Yarimo'tkazgichlarni ishlab chiqarish sohasida aniqlik mahsulot sifati va ishlashining hayotiy chizig'idir. Yarimo'tkazgichni o'lchash uskunasi ishlab chiqarishning aniqligini ta'minlashning asosiy bo'g'ini sifatida uning asosiy tarkibiy qismlarining barqarorligiga deyarli qat'iy talablarni qo'yadi. Ular orasida granit platformasi o'zining ajoyib termal barqarorligi bilan yarimo'tkazgichlarni o'lchash uskunalarida ajralmas rol o'ynaydi. Ushbu maqola haqiqiy sinov ma'lumotlari orqali yarimo'tkazgichli o'lchash uskunasidagi granit platformalarining termal barqarorlik ko'rsatkichlarini chuqur tahlil qiladi. .
Yarimo'tkazgichlarni ishlab chiqarishda o'lchash uskunalarining termal barqarorligiga qo'yiladigan qat'iy talablar
Yarimo'tkazgichni ishlab chiqarish jarayoni juda murakkab va aniq bo'lib, chipdagi elektron chiziqlarning kengligi nanometr darajasiga kirdi. Bunday yuqori aniqlikdagi ishlab chiqarish jarayonida hatto eng kichik harorat o'zgarishi ham uskunaning tarkibiy qismlarining termal kengayishiga va qisqarishiga olib kelishi mumkin va shu bilan o'lchash xatolarini keltirib chiqaradi. Misol uchun, fotolitografiya jarayonida, agar o'lchash uskunasining o'lchov aniqligi 1 nanometrga og'sa, bu mikrosxemalardagi qisqa tutashuvlar yoki ochiq tutashuvlar kabi jiddiy muammolarni keltirib chiqarishi mumkin, bu esa chipning parchalanishiga olib keladi. Sanoat ma'lumotlariga ko'ra, haroratning har 1 ℃ o'zgarishi uchun an'anaviy metall materiallarni o'lchash uskunalari platformasi bir necha nanometr o'lchovli o'zgarishlarga duch kelishi mumkin. Biroq, yarimo'tkazgich ishlab chiqarish o'lchov aniqligini ± 0,1 nanometr ichida nazorat qilishni talab qiladi, bu esa termal barqarorlikni o'lchash uskunasining yarimo'tkazgich ishlab chiqarish talablariga javob bera olishini aniqlashda asosiy omilga aylantiradi. .
Granit platformalarining termal barqarorligining nazariy afzalliklari
Granit, tabiiy toshning bir turi sifatida, ixcham ichki mineral kristallanishga, zich va bir xil tuzilishga ega va termal barqarorlikning tabiiy afzalligiga ega. Issiqlik kengayish koeffitsienti nuqtai nazaridan, granitning termal kengayish koeffitsienti juda past, odatda 4,5 dan 6,5 × 10⁻⁶/K gacha. Aksincha, alyuminiy qotishmalari kabi oddiy metall materiallarning issiqlik kengayish koeffitsienti 23,8 × 10⁻⁶ / K ga teng, bu granitdan bir necha baravar yuqori. Bu shuni anglatadiki, bir xil harorat o'zgarishi sharoitida granit platformasining o'lchovli o'zgarishi metall platformaga qaraganda ancha kichik bo'lib, yarimo'tkazgich o'lchash uskunalari uchun yanada barqaror o'lchov ma'lumotnomasini taqdim etishi mumkin. .
Bundan tashqari, granitning kristall tuzilishi unga issiqlik o'tkazuvchanligining ajoyib bir xilligi bilan ta'minlaydi. Uskunaning ishlashi issiqlik hosil qilganda yoki atrof-muhit harorati o'zgarganda, granit platformasi issiqlikni tez va teng ravishda olib tashlashi mumkin, mahalliy qizib ketish yoki haddan tashqari sovutish hodisalaridan qochadi va shu bilan platformaning umumiy harorat barqarorligini samarali saqlab turadi va o'lchov aniqligining barqarorligini ta'minlaydi. .
Termik barqarorlikni o'lchash jarayoni va usuli
Yarimo'tkazgichli o'lchash uskunasida granit platformasining termal barqarorligini aniq baholash uchun biz qat'iy o'lchov sxemasini ishlab chiqdik. Yuqori aniqlikdagi yarimo'tkazgichli gofret o'lchash moslamasini tanlang, u o'ta aniq ishlov berilgan granit platformasi bilan jihozlangan. Eksperimental muhitda yarimo'tkazgich ishlab chiqarish ustaxonasida umumiy harorat o'zgarishi diapazoni simulyatsiya qilindi, ya'ni asta-sekin 20 ℃ dan 35 ℃ gacha qizdirilib, keyin 20 ℃ ga sovutildi. Butun jarayon 8 soat davom etdi. .
O'lchov asbobining granit platformasida yuqori aniqlikdagi standart kremniy gofretlari joylashtiriladi va real vaqt rejimida kremniy plitasi va platforma o'rtasidagi nisbiy pozitsiya o'zgarishlarini kuzatish uchun nano o'lchamdagi aniqlikka ega siljish sensorlari qo'llaniladi. Shu bilan birga, platforma yuzasida harorat taqsimotini kuzatish uchun platformaning turli pozitsiyalarida bir nechta yuqori aniqlikdagi harorat sensorlari joylashtirilgan. Tajriba davomida ma'lumotlarning to'liqligi va aniqligini ta'minlash uchun har 15 daqiqada joy almashish ma'lumotlari va harorat ma'lumotlari qayd etilgan. .
O'lchangan ma'lumotlar va natijalarni tahlil qilish
Haroratning o'zgarishi va platforma o'lchamlari o'rtasidagi bog'liqlik
Eksperimental ma'lumotlar shuni ko'rsatadiki, harorat 20 ℃ dan 35 ℃ gacha ko'tarilganda, granit platformasining chiziqli o'lchamidagi o'zgarish juda kichikdir. Hisoblashdan so'ng, butun isitish jarayoni davomida platformaning maksimal chiziqli kengayishi atigi 0,3 nanometrni tashkil etadi, bu yarimo'tkazgichlarni ishlab chiqarish jarayonlarida o'lchov aniqligi uchun xatolik bardoshlik oralig'idan ancha past. Sovutish bosqichida platforma o'lchami deyarli butunlay boshlang'ich holatiga qaytishi mumkin va o'lchamdagi o'zgarishlarning kechikish fenomenini e'tiborsiz qoldirish mumkin. Haroratning sezilarli o'zgarishi sharoitida ham juda past o'lchamli o'zgarishlarni saqlab turishning bu xususiyati granit platformasining ajoyib termal barqarorligini to'liq tasdiqlaydi. .
Platforma yuzasida haroratning bir xilligini tahlil qilish
Harorat sensori tomonidan to'plangan ma'lumotlar shuni ko'rsatadiki, uskunaning ishlashi va harorat o'zgarishi jarayonida granit platformasi yuzasida harorat taqsimoti juda bir xil. Harorat eng qizg'in o'zgargan bosqichda ham, platforma yuzasidagi har bir o'lchov nuqtasi orasidagi harorat farqi har doim ± 0,1 ℃ ichida nazorat qilinadi. Haroratning bir xil taqsimlanishi notekis termal stress tufayli yuzaga keladigan platforma deformatsiyasini samarali ravishda oldini oladi, o'lchov mos yozuvlar yuzasining tekisligi va barqarorligini ta'minlaydi va yarimo'tkazgich metrologiya uskunalari uchun ishonchli o'lchash muhitini ta'minlaydi. .
An'anaviy moddiy platformalar bilan taqqoslaganda
Granit platformasining o'lchangan ma'lumotlari alyuminiy qotishma platformasidan foydalangan holda bir xil turdagi yarimo'tkazgich o'lchash uskunasi bilan taqqoslandi va farqlar sezilarli edi. Xuddi shu harorat o'zgarishi sharoitida alyuminiy qotishma platformasining chiziqli kengayishi 2,5 nanometrga etadi, bu granit platformasidan sakkiz baravar ko'pdir. Shu bilan birga, alyuminiy qotishma platformasi yuzasida harorat taqsimoti notekis bo'lib, maksimal harorat farqi 0,8 ℃ ga etadi, bu platformaning aniq deformatsiyasiga olib keladi va o'lchov aniqligiga jiddiy ta'sir qiladi. .
Yarimo'tkazgichli metrologiya uskunalarining aniq dunyosida granit platformalar ajoyib issiqlik barqarorligi bilan o'lchov aniqligini ta'minlashda asosiy tayanchga aylandi. O'lchangan ma'lumotlar yarimo'tkazgich ishlab chiqarish sanoati uchun ishonchli texnik yordamni ta'minlab, harorat o'zgarishiga javob berishda granit platformasining ajoyib ishlashini kuchli isbotlaydi. Yarimo'tkazgichlarni ishlab chiqarish jarayonlari yuqori aniqlikka erishar ekan, granit platformalarining issiqlik barqarorligi afzalligi tobora ko'proq e'tiborga olinadi va sanoatda texnologik innovatsiyalar va rivojlanishni doimiy ravishda boshqaradi.
Xabar berish vaqti: 2025 yil 13-may