In die veld van halfgeleiervervaardiging is presisie die lewenslyn van produkgehalte en -prestasie. Halfgeleiermeettoerusting, as 'n sleutelskakel om produksieakkuraatheid te verseker, stel byna streng vereistes aan die stabiliteit van sy kernkomponente. Onder hulle speel die granietplatform, met sy uitstekende termiese stabiliteit, 'n onontbeerlike rol in halfgeleiermeettoerusting. Hierdie artikel sal 'n diepgaande analise van die termiese stabiliteitsprestasie van granietplatforms in halfgeleiermeettoerusting doen deur middel van werklike toetsdata.
Die streng vereistes vir die termiese stabiliteit van meetapparatuur in halfgeleiervervaardiging
Die halfgeleiervervaardigingsproses is uiters kompleks en presies, en die breedte van die stroombaanlyne op die skyfie het die nanometervlak bereik. In so 'n hoë-presisie vervaardigingsproses kan selfs die geringste temperatuurverandering termiese uitsetting en sametrekking van toerustingkomponente veroorsaak, wat meetfoute veroorsaak. Byvoorbeeld, in die fotolitografieproses, as die meetnauwkeurigheid van die meettoerusting met 1 nanometer afwyk, kan dit ernstige probleme veroorsaak soos kortsluitings of oop stroombane in die stroombane op die skyfie, wat lei tot die skrapping van die skyfie. Volgens bedryfsdatastatistieke kan die tradisionele metaalmateriaalmeettoerustingplatform vir elke 1 ℃ temperatuurskommeling dimensionele veranderinge van etlike nanometers ondergaan. Halfgeleiervervaardiging vereis egter dat meetnauwkeurigheid binne ±0.1 nanometer beheer word, wat termiese stabiliteit 'n sleutelfaktor maak om te bepaal of die meettoerusting aan die eise van halfgeleiervervaardiging kan voldoen.
Teoretiese voordele van die termiese stabiliteit van granietplatforms
Graniet, as 'n soort natuurlike klip, het 'n kompakte interne mineraalkristallisasie, 'n digte en eenvormige struktuur, en beskik oor die natuurlike voordeel van termiese stabiliteit. In terme van die termiese uitsettingskoëffisiënt, is die termiese uitsettingskoëffisiënt van graniet uiters laag, gewoonlik tussen 4.5 en 6.5 × 10⁻⁶/K. In teenstelling hiermee is die termiese uitsettingskoëffisiënt van algemene metaalmateriale soos aluminiumlegerings so hoog as 23.8 × 10⁻⁶/K, wat 'n paar keer dié van graniet is. Dit beteken dat onder dieselfde temperatuurvariasietoestande die dimensionele verandering van die granietplatform baie kleiner is as dié van die metaalplatform, wat 'n meer stabiele meetverwysing vir halfgeleiermetingstoerusting kan bied.
Daarbenewens bied die kristalstruktuur van graniet dit uitstekende eenvormigheid van hittegeleiding. Wanneer die toerusting hitte genereer of die omgewingstemperatuur verander, kan die granietplatform die hitte vinnig en egalig wegvoer, wat plaaslike oorverhitting of oorverkoeling voorkom, waardeur die algehele temperatuurkonsekwentheid van die platform effektief gehandhaaf word en die stabiliteit van meetnauwkeurigheid verder verseker word.
Die proses en metode van termiese stabiliteitsmeting
Om die termiese stabiliteit van die granietplatform in halfgeleiermetingstoerusting akkuraat te evalueer, het ons 'n streng meetskema ontwerp. Kies 'n hoë-presisie halfgeleierwafel-meetinstrument, wat toegerus is met 'n super-presisie verwerkte granietplatform. In die eksperimentele omgewing is die algemene temperatuurvariasiebereik in die halfgeleiervervaardigingswerkswinkel gesimuleer, dit wil sê, geleidelike verhitting van 20℃ tot 35℃ en dan afkoeling terug na 20℃. Die hele proses het 8 uur geduur.
Op die granietplatform van die meetinstrument word hoë-presisie standaard silikonwafels geplaas, en verplasingsensors met nanoskaal-akkuraatheid word gebruik om die relatiewe posisieveranderinge tussen die silikonwafels en die platform intyds te monitor. Intussen word verskeie hoë-presisie temperatuursensors op verskillende posisies op die platform gerangskik om die temperatuurverspreiding op die platformoppervlak te monitor. Tydens die eksperiment is die verplasingsdata en temperatuurdata elke 15 minute aangeteken om die volledigheid en akkuraatheid van die data te verseker.
Gemete data en resultaatanalise
Die verband tussen temperatuurveranderinge en veranderinge in platformgrootte
Eksperimentele data toon dat wanneer die temperatuur van 20℃ tot 35℃ styg, die verandering in die lineêre grootte van die granietplatform uiters klein is. Na berekening, gedurende die hele verhittingsproses, is die maksimum lineêre uitbreiding van die platform slegs 0.3 nanometer, wat baie laer is as die fouttoleransiebereik vir meet akkuraatheid in halfgeleiervervaardigingsprosesse. Gedurende die afkoelfase kan die platformgrootte byna heeltemal terugkeer na die aanvanklike toestand, en die vertragingsverskynsel van grootteverandering kan geïgnoreer word. Hierdie eienskap van die handhawing van uiters lae dimensionele veranderinge, selfs onder beduidende temperatuurskommelings, bevestig ten volle die uitstekende termiese stabiliteit van die granietplatform.
Analise van temperatuuruniformiteit op die platformoppervlak
Die data wat deur die temperatuursensor ingesamel word, toon dat die temperatuurverspreiding op die oppervlak van die granietplatform uiters uniform is tydens die werking van die toerusting en die proses van temperatuurverandering. Selfs gedurende die stadium wanneer die temperatuur die intensste verander, word die temperatuurverskil tussen elke meetpunt op die platformoppervlak altyd binne ±0.1℃ beheer. Eenvormige temperatuurverspreiding vermy effektief platformvervorming wat veroorsaak word deur ongelyke termiese spanning, wat die platheid en stabiliteit van die meetverwysingsoppervlak verseker, en 'n betroubare meetomgewing vir halfgeleiermetrologietoerusting bied.
In vergelyking met tradisionele materiaalplatforms
Die gemete data van die granietplatform is vergelyk met dié van die halfgeleier-meettoerusting van dieselfde tipe wat die aluminiumlegeringsplatform gebruik, en die verskille was beduidend. Onder dieselfde temperatuurveranderingstoestande is die lineêre uitbreiding van die aluminiumlegeringsplatform so hoog as 2.5 nanometer, wat meer as agt keer dié van die granietplatform is. Intussen is die temperatuurverspreiding op die oppervlak van die aluminiumlegeringsplatform ongelyk, met die maksimum temperatuurverskil wat 0.8 ℃ bereik, wat lei tot duidelike vervorming van die platform en die meetnauwkeurigheid ernstig beïnvloed.
In die presiese wêreld van halfgeleiermetrologietoerusting het granietplatforms, met hul uitstekende termiese stabiliteit, die steunpilaar geword om meet akkuraatheid te verseker. Die gemete data bewys sterk die uitstekende prestasie van die granietplatform in reaksie op temperatuurveranderinge, wat betroubare tegniese ondersteuning vir die halfgeleiervervaardigingsbedryf bied. Namate halfgeleiervervaardigingsprosesse na hoër presisie vorder, sal die termiese stabiliteitsvoordeel van granietplatforms toenemend prominent word, wat voortdurend tegnologiese innovasie en ontwikkeling in die bedryf sal dryf.
Plasingstyd: 13 Mei 2025