در آزمایشگاه دقیق تولید تراشه، یک «قهرمان پشت صحنه» به ظاهر معمولی وجود دارد - پایه دستگاه گرانیتی. این سنگ را دست کم نگیرید. این سنگ کلید تضمین دقت آزمایش‌های غیرمخرب ویفرها است! امروز، بیایید نگاهی به این بیندازیم که چگونه تجهیزات تشخیص را همیشه «افقی و عمودی» نگه می‌دارد.
۱. متولد شدن با یک «ژن پایدار»
گرانیت سنگ معمولی نیست. ساختار داخلی آن مانند یک "پازل معدنی" است که محکم به هم پیوسته است. کوارتز، فلدسپات و سایر کریستال‌ها با چگالی بسیار بالا و تقریباً بدون حفره، به طور فشرده چیده شده‌اند. این درست مانند ساختن خانه‌ای با بتن مسلح است که هم محکم و هم پایدار است. وقتی تجهیزات بازرسی روی آن "قرار می‌گیرند"، حتی اگر چندین تن وزن داشته باشند، تغییر شکل پایه گرانیتی ناچیز است، تنها یک دهم تغییر شکل فولاد!
حتی چشمگیرتر این است که تقریباً از تغییرات دما نمی‌ترسد. مواد فلزی معمولی هنگام گرم شدن تمایل به "انبساط و افزایش وزن" و هنگام سرد شدن "انقباض و نازک‌تر شدن" دارند. با این حال، به نظر می‌رسد گرانیت "جادوی دمای ثابت" دارد. هنگامی که دما ۱ درجه سانتیگراد نوسان می‌کند، انبساط و انقباض آن تنها یک هزارم موی انسان است. لازم به ذکر است که حتی اگر تغییر جزئی در دمای آزمایشگاه آزمایش وجود داشته باشد، پایه گرانیتی می‌تواند تجهیزات را محکم نگه دارد و از "انحراف" تراز جلوگیری کند.
دوم، تکنیک پردازش «جزئیات شیطانی»
برای دقیق‌تر کردن پایه گرانیت، مهندسان از «فناوری سیاه» برای پردازش استفاده کردند. تصور کنید که سنگ‌ها را با «کاغذ سنباده فوق‌العاده» ساخته شده از الماس صیقل می‌دهید - این نحوه کار یک دستگاه سنگ‌زنی پنج محوره است. این دستگاه سطح گرانیت را در سه مرحله صاف‌تر از آینه می‌کند:
سنگ زنی خشن: ابتدا، لکه های سطحی سنگ را برداشته و صافی آن را تا یک بیستم موی انسان کنترل کنید.
سنگ‌زنی نیمه‌ریز: پالایش بیشتر، با افزایش صافی تا یک‌پنجاهم موی انسان.
سنگ‌زنی دقیق: در نهایت، با پودر سنگ‌زنی فوق‌العاده ریز صیقل داده می‌شود و به صافی یک هزارم موی انسان می‌رسد! در این مرحله، سطح پایه گرانیت مانند یک "مرحله افقی" است که برای تجهیزات بازرسی ساخته شده است.
برخی از پایه‌های پیشرفته همچنین دارای یک «مغز هوشمند» هستند - تراز دقیق داخلی مانند یک «نگهبان کوچک» است که 24 ساعته در حال انجام وظیفه است. به محض اینکه تشخیص دهد که دستگاه 0.01 درجه کج شده است (زاویه ای کوچکتر از نوک خودکار)، دستگاه هیدرولیک بلافاصله فعال شده و دستگاه را ظرف 30 ثانیه «صاف» می‌کند.
سوم، طراحی هوشمندانه، پایداری را بیشتر افزایش می‌دهد
مهندسان همچنین روی ساختار پایه دستگاه تمرکز زیادی کردند. قسمت پایین آن به شکل لانه زنبوری شش ضلعی ساخته شده است، درست مانند کندوی زنبور عسل، که نه تنها وزن را کاهش می‌دهد، بلکه فشار را نیز به طور مساوی توزیع می‌کند. هنگامی که پروب تشخیص روی ویفر حرکت می‌کند، تغییر شکل در هر نقطه از پایه تقریباً یکسان است و تضمین می‌کند که مرجع افقی همیشه پایدار می‌ماند.
حتی شگفت‌انگیزتر این است که یک «کمک‌فنر نامرئی» - یک کمک‌فنر سرامیکی پیزوالکتریک - بین پایه و زمین نصب شده است. این دستگاه می‌تواند ارتعاشات مختلف از ۱ تا ۱۰۰۰ هرتز را مانند یک رادار ضبط کند و بلافاصله امواج معکوس را برای «خنثی کردن» تداخل منتشر کند. به عنوان مثال، ارتعاشات ایجاد شده توسط عملکرد دستگاه‌های کناری یا تکان‌های وسایل نقلیه عبوری از بیرون، همگی در مقابل آن «بی‌فایده» هستند.
داده‌ها خود گویای همه چیز هستند: این اثر چقدر قدرتمند است؟
در کاربردهای عملی، عملکرد پایه گرانیتی واقعاً شگفت‌انگیز است:
بازرسی نوری: دقت شناسایی عیوب سطحی روی ویفرها از ۳ میکرون به ۱ میکرون (۱ میکرون = یک شصتم موی انسان) بهبود یافته است.
آزمایش فراصوت: خطای اندازه‌گیری ضخامت ویفر به میزان سه چهارم کاهش یافته است.
استفاده طولانی مدت: پس از یک سال کار مداوم، تغییر در تراز بودن تقریباً ناچیز است، در حالی که پایه‌های ماشین‌های معمولی مدت‌هاست که حالت "قوز کرده" پیدا کرده‌اند.
از مزایای مواد طبیعی گرفته تا پردازش دقیق و طراحی نوآورانه، پایه گرانیتی با "قدرت" خود ثابت کرده است که اگر می‌خواهید تراشه‌ها را به طور دقیق تشخیص دهید، این سنگ واقعاً ضروری است!
زمان ارسال: ۱۸ ژوئن ۲۰۲۵