වේෆර් සැකසුම් උපකරණවල නැනෝ පරිමාණ නිරවද්‍යතාවයේ නොපෙනෙන පදනම ස්වාභාවික ග්‍රැනයිට් වන්නේ ඇයි?

කුඩා, වේගවත් සහ වඩා බලවත් මයික්‍රොචිප් සඳහා වන නොනවතින ලුහුබැඳීමේදී, වේෆර් සැකසුම් උපකරණ සඳහා ඇති ඉල්ලීම් කලින් අත් කරගත නොහැකි යැයි සැලකූ නිරවද්‍යතා මට්ටම් දක්වා ඉහළ යමින් පවතී. විශේෂාංග තනි ඉලක්කම් නැනෝමීටර ක්ෂේත්‍රයට හැකිලෙන විට, සමස්ත නිෂ්පාදන වේදිකාවේ ස්ථායිතාව ඉතා වැදගත් වේ. නවීන අර්ධ සන්නායක සාර්ථකත්වය සඳහා තීරණාත්මක සාධකයක් ලෙස පුරාණ සම්භවයක් ඇති ද්‍රව්‍යයක් - ස්වාභාවික ග්‍රැනයිට් - මතුවන්නේ ලේසර්, රික්ත කුටි සහ රොබෝ පද්ධතිවල සංකීර්ණ පෙළගැස්ම යටතේ ය. ඉහළ නිරවද්‍යතාවයකින් යුත් OEM ග්‍රැනයිට් සංරචකවල පිරිවිතර, ඉංජිනේරු විද්‍යාව සහ සැපයුම සහ ඒකලිතික OEM ග්‍රැනයිට් යන්ත්‍ර ඇඳ තාක්ෂණික අවශ්‍යතා පමණක් නොවේ; ඒවා මෙහෙයුම් අඛණ්ඩතාවයේ පදනම වේ.

ඕනෑම අධි-නිරවද්‍ය පද්ධතියක යන්ත්‍ර පදනමේ කාර්යභාරය වන්නේ ස්ථිතික, ස්ථාවර යොමු තලයක් සැපයීමයි. ලිතෝග්‍රැෆි, කැටයම් කිරීම සහ තැන්පත් කිරීම වැනි ක්‍රියාවලීන් සිදුවන අර්ධ සන්නායක නිෂ්පාදනයේ වාෂ්පශීලී සහ නිරවද්‍යතා-විවේචනාත්මක පරිසරය තුළ, කුඩා අපගමනයන් - උප-මයික්‍රෝන මට්ටමින් පවා - විනාශකාරී අස්වැන්න අලාභයකට හේතු විය හැක. එබැවින් වේෆර් සැකසුම් උපකරණ යන්ත්‍ර පදනම වැනි ප්‍රාථමික ව්‍යුහාත්මක මූලද්‍රව්‍ය සඳහා ද්‍රව්‍ය තෝරා ගැනීම නිර්මාණයේ සාකච්ඡා කළ නොහැකි පියවරකි.

ස්වාභාවික ග්‍රැනයිට් වල ආවේණික වාසි

මෙම විශේෂිත යෙදුමේදී ස්වාභාවික ග්‍රැනයිට්, වාත්තු යකඩ, වානේ හෝ ඇතැම් සංයුක්ත ද්‍රව්‍ය වැනි ඉංජිනේරු ද්‍රව්‍ය අභිබවා යන්නේ ඇයි? පිළිතුර පවතින්නේ නිරවද්‍ය යන්ත්‍රෝපකරණවල සමාව දිය නොහැකි පරිසරයට පරිපූර්ණව ගැලපෙන එහි අද්විතීය, ස්වභාවිකව වයස්ගත භෞතික ගුණාංග තුළ ය.

1. සුවිශේෂී කම්පන තෙතමනය (ක්‍රියාවලි ගතිකයෙන් හුදකලා වීම):

නැනෝ පරිමාණ නිෂ්පාදනයේ ප්‍රධානතම දෙය වන්නේ කම්පනයයි. මෝටර සහ චලනය වන කොටස් මගින් අභ්‍යන්තරව හෝ පිරිසිදු කාමර බිමෙන් බාහිරව ජනනය වුවද, ඕනෑම දෝලනයක් වේගයෙන් අවශෝෂණය කර ගත යුතුය. ග්‍රැනයිට් සතුව අභ්‍යන්තරව ඉහළ අභ්‍යන්තර තෙතමනය සංගුණකයක් ඇත - ලෝහවලට වඩා සැලකිය යුතු ලෙස හොඳය. මෙම ගුණාංගයෙන් අදහස් වන්නේ යාන්ත්‍රික ශක්තිය තාපය ලෙස ඉක්මනින් විසුරුවා හරින බවත්, අනුනාදය වළක්වන බවත් සහ සැබවින්ම ස්ථාවර වේදිකාවක් මත තීරණාත්මක ක්‍රියාවලීන් සිදු කරන බවත්ය. දියුණු ලිතෝග්‍රැෆි වල නිශ්චිත නාභිගත ලක්ෂ්‍යය පවත්වා ගැනීමට හෝ රසායනික යාන්ත්‍රික තලකරණය (CMP) අතරතුර ඒකාකාර ද්‍රව්‍ය ඉවත් කිරීම සහතික කිරීමට මෙය අත්‍යවශ්‍ය වේ.

2. ශුන්‍යයට ආසන්න තාප ප්‍රසාරණය (පෙළගැස්මේ අඛණ්ඩතාව පවත්වා ගැනීම):

වේෆර් සැකසුම් උපකරණ බොහෝ විට පරිසර සහ ක්‍රියාවලි-ප්‍රේරිත උෂ්ණත්ව උච්චාවචනයන් ඇතුළත් වේ. උෂ්ණත්ව වෙනස්වීම් සමඟ ලෝහමය ද්‍රව්‍ය සැලකිය යුතු ලෙස ප්‍රසාරණය වී හැකිලී යන අතර එමඟින් දෘශ්‍ය හෝ යාන්ත්‍රික පද්ධති තාප ප්ලාවිතය සහ වැරදි පෙළගැස්ම ඇති වේ. ග්‍රැනයිට්, විශේෂයෙන් කළු ග්‍රැනයිට්, තාප ප්‍රසාරණයේ අතිශය අඩු සංගුණකයක් (CTE) ප්‍රදර්ශනය කරයි, ආසන්න වශයෙන් 3×10⁻⁶/℃. මෙම තාප ස්ථායිතාව ග්‍රැනයිට් යන්ත්‍ර ඇඳ සහ අනෙකුත් OEM ග්‍රැනයිට් සංරචකවල මාන නිරවද්‍යතාවය ස්ථාවරව පවතින බව සහතික කරයි, තාප දෝෂ අවම කරන අතර විවිධ තත්වයන් යටතේ මිනුම් පුනරාවර්තන හැකියාව සහතික කරයි.

3. අවසාන පැතලි බව සහ තද බව:

දියුණු ලැපින් සහ ඔප දැමීමේ ශිල්පීය ක්‍රම හරහා, ස්වාභාවික ග්‍රැනයිට් වලට උප-මයික්‍රෝන වලින් මනින ලද මතුපිට සමතලා බවක් ලබා ගත හැකිය - නිරවද්‍ය චලන පාලනයේදී භාවිතා කරන යොමු පෘෂ්ඨ සඳහා අත්‍යවශ්‍ය අවශ්‍යතාවයකි. තවද, එහි ඉහළ යංග්ගේ මාපාංකය සුවිශේෂී ස්ථිතික සහ ගතික තද බවක් සපයයි. බර යටතේ අපගමනයට මෙම ප්‍රතිරෝධය ඉතා වැදගත් වේ, මන්ද පාදම විශාල පරාසයන් තුළ වුවද මැනිය හැකි විරූපණයකින් තොරව දැවැන්ත රේඛීය මෝටර, අදියර සහ සංකීර්ණ වේෆර් සැකසුම් උපකරණ එකලස් කිරීමේ ව්‍යුහයන්ට සහාය විය යුතුය.

අනාගතය ඉංජිනේරු විද්‍යාව: OEM ග්‍රැනයිට් සංරචක සහ සංකීර්ණ එකලස් කිරීම

ග්‍රැනයිට් වල නවීන යෙදුම සරල මතුපිට තහඩු වලින් ඔබ්බට විහිදේ. අද උසස් තාක්‍ෂණික නිෂ්පාදකයින්ට සංකීර්ණ, අභිරුචි-නිර්මාණය කරන ලද OEM ග්‍රැනයිට් සංරචක අවශ්‍ය වේ. මේවාට වායු-දරණ මාර්ගෝපදේශක රේල් පීලි, සංකීර්ණ රික්ත චක්, බහු-අක්ෂ වේදිකා මූලද්‍රව්‍ය සහ ලේසර් සහ දෘෂ්ටි විද්‍යාව සඳහා සවි කිරීමේ කුට්ටි ඇතුළත් විය හැකිය. මෙම කොටස් බොහෝ විට සංකීර්ණ ජ්‍යාමිතික ලක්ෂණ සමඟ යන්ත්‍රගත කර ඇති අතර, වයර් මාර්ගගත කිරීම සඳහා විදින සිදුරු, සවි කිරීම සඳහා නූල් ඇතුළු කිරීම් සහ දරණ පද්ධති සඳහා නිශ්චිතවම යන්ත්‍රගත කරන ලද ඩොවෙටේල් හෝ ස්ලට් ඇතුළත් වේ.

සම්පූර්ණ වේෆර් සැකසුම් උපකරණ එකලස් කිරීමක් නිර්මාණය කිරීමේ ක්‍රියාවලිය ආරම්භ වන්නේ විශාල ග්‍රැනයිට් යන්ත්‍ර ඇඳෙනි. පසුකාලීන ග්‍රැනයිට් සංරචක නිශ්චිතවම බන්ධනය කර හෝ උසස් ඉෙපොක්සි-පාදක සංයෝග භාවිතයෙන් එයට සම්බන්ධ කර ඇති අතර, එය සම්පූර්ණ ව්‍යුහය තනි, සමජාතීය ඒකකයක් ලෙස ක්‍රියා කරන බව සහතික කරන තීරණාත්මක පියවරකි. සාර්ථක ඒකාබද්ධතාවය සඳහා විස්තර සඳහා ප්‍රවේශමෙන් අවධානය යොමු කිරීම අවශ්‍ය වේ:

• අභිරුචිකරණය: සංරචක පාරිභෝගිකයාගේ අද්විතීය පිරිවිතරයන්ට හරියටම ඉංජිනේරු කළ යුතු අතර, බොහෝ විට සිසිලන රේඛා සහ සංවේදක සවි කිරීම් වැනි ග්‍රැනයිට් නොවන මූලද්‍රව්‍ය ව්‍යුහයට කෙලින්ම ඒකාබද්ධ කිරීම ඇතුළත් වේ.

• තත්ත්ව සහතිකය: සෑම සංරචකයක්ම CMM සහ ලේසර් ඉන්ටර්ෆෙරෝමීටර භාවිතයෙන් පැතලි බව, සෘජු බව සහ හතරැස් බව සත්‍යාපනය ඇතුළුව දැඩි තත්ත්ව පාලනයක් අවශ්‍ය කරයි, එමඟින් ඒවා මිනුම් විද්‍යාව සහ නිරවද්‍යතාවය සඳහා දැඩි ISO සහ ජාත්‍යන්තර ප්‍රමිතීන් සපුරාලන බව සහතික කෙරේ.

• සැපයුම්කරු හවුල්කාරිත්වය: OEM ග්‍රැනයිට් සංරචක සැපයුම්කරුවෙකු තෝරා ගැනීම හවුල්කාරිත්වයකි. එයට අර්ධ සන්නායක යෙදුම, ඉහළම ශ්‍රේණියේ අමු ගල් තෝරා ගැනීමේ හැකියාව සහ නැනෝමීටර ඉවසීම්වලට සංකීර්ණ ව්‍යුහයන් යන්ත්‍රගත කර එකලස් කිරීමේ නිෂ්පාදන හැකියාව පිළිබඳ ගැඹුරු අවබෝධයක් අවශ්‍ය වේ.

නිගමනයක් ලෙස, නිම කරන ලද මයික්‍රොචිපය මිනිස් දක්ෂතාවයේ ආශ්චර්යයක් වුවද, එහි නිර්මාණය ස්වාභාවික ගල් මගින් සපයන නිහඬ ස්ථාවරත්වය මත රඳා පවතී. ග්‍රැනයිට් යන්ත්‍ර ඇඳ සහ අනෙකුත් විශේෂිත OEM ග්‍රැනයිට් සංරචක සඳහා මූලික ද්‍රව්‍ය ලෙස ග්‍රැනයිට් වල නවීන යෙදුම කුඩාකරණයේ සීමාවන් තල්ලු කිරීමේදී අත්‍යවශ්‍ය අංගයකි. වේෆර් සැකසුම් උපකරණ නිෂ්පාදකයින් සඳහා, ඉහළ නිරවද්‍යතාවයකින් යුත් ග්‍රැනයිට් ව්‍යුහයන් පිළිබඳ විශේෂඥයෙකු සමඟ හවුල් වීම ගෝලීය අර්ධ සන්නායක වෙළඳපොලේ තරඟකාරී වාසියක් ලබා ගැනීම සඳහා වන පළමු සහ මූලික පියවර වේ.