در «کارخانه‌ی بزرگ» تولید تراشه، هر ویفر به اندازه‌ی یک ناخن انگشت، مدارهای دقیقی را حمل می‌کند و کلید تعیین اینکه آیا این مدارها می‌توانند به طور دقیق شکل بگیرند یا خیر، در واقع در یک سنگ معمولی پنهان شده است - این گرانیت است. امروز، بیایید در مورد «سلاح مخفی» گرانیت - ظرفیت میرایی آن - و اینکه چگونه به «فرشته‌ی نگهبان» تجهیزات اسکن ویفر تبدیل می‌شود، صحبت کنیم.
میرایی چیست؟ آیا سنگ‌ها هم می‌توانند «ارتعاشات را جذب کنند»؟
میرایی بسیار حرفه‌ای به نظر می‌رسد، اما در واقع، اصل آن بسیار ساده است. تصور کنید که هنگام دویدن ناگهان متوقف می‌شوید. اگر هیچ ضربه‌گیری وجود نداشته باشد، بدن شما به دلیل اینرسی به جلو می‌دود. و میرایی مانند یک دست نامرئی است که به شما کمک می‌کند تا به سرعت "ترمز" بگیرید. ساختار داخلی گرانیت از کریستال‌های معدنی در هم تنیده مانند کوارتز و فلدسپات تشکیل شده است و شکاف‌ها و نقاط اصطکاک بسیار کوچکی بین این کریستال‌ها وجود دارد. هنگامی که ارتعاشات خارجی به گرانیت منتقل می‌شوند، این شکاف‌ها و نقاط اصطکاک شروع به "کار" می‌کنند و انرژی ارتعاشات را به انرژی گرمایی تبدیل کرده و به تدریج آن را از بین می‌برند و به ارتعاشات اجازه می‌دهند تا به سرعت متوقف شوند. این درست مانند نصب یک "کمک فنر فوق العاده" روی دستگاه است که باعث می‌شود دیگر "دست تکان ندهد".
اسکن ویفر: یک اشتباه کوچک می‌تواند منجر به خطای بزرگی شود
دستگاه‌های اسکن ویفر مانند دوربین‌های دقیقی هستند که از ویفرها "عکس می‌گیرند"، الگوهای مدار را در مقیاس نانو تشخیص داده و ترسیم می‌کنند. با این حال، در حین کار تجهیزات، چرخش موتور و حرکت اجزای مکانیکی هر دو ارتعاشات فرکانس بالا ایجاد می‌کنند. اگر این ارتعاشات کنترل نشوند، لنز اسکن مانند یک دوربین ناپایدار "تار" می‌شود و منجر به داده‌های تشخیص نادرست و حتی از بین رفتن مستقیم کل ویفر می‌شود.
وقتی یک پایه فلزی معمولی با ارتعاش مواجه می‌شود، اغلب "به شدت به هم برخورد می‌کند"، و ارتعاش در داخل فلز به جلو و عقب منعکس می‌شود و لرزش شدیدتر و شدیدتر می‌شود. گرانیت، با ظرفیت میرایی عالی خود، می‌تواند بیش از 80٪ انرژی ارتعاش را جذب کند. یک مورد واقعی از یک کارخانه نیمه‌هادی خاص نشان می‌دهد که قبل از تعویض پایه گرانیتی، لبه‌های تصاویر ویفر گرفته شده توسط تجهیزات اسکن تار بودند و انحرافی به بزرگی ±3μm داشتند. پس از تعویض به پایه گرانیتی، وضوح تصویر به طور قابل توجهی بهبود یافت، انحراف به ±0.5μm کاهش یافت و نرخ بازده از 82٪ به 96٪ افزایش یافت!
بحران رزونانس: چگونه گرانیت «خطر را خنثی می‌کند»؟
جدا از لرزش خود تجهیزات، لرزش‌های جزئی ناشی از محیط خارجی (مانند عملکرد ماشین‌های کناری یا صدای پای کارگران در حال راه رفتن) نیز ممکن است مشکلات بزرگی ایجاد کنند. هنگامی که فرکانس لرزش خارجی با فرکانس خود تجهیزات سازگار باشد، رزونانس رخ می‌دهد، درست مانند تکان دادن ژله، هر چه دامنه بیشتر باشد، لرزش بیشتر است. ویژگی‌های میرایی گرانیت مانند قرار دادن "گوشگیرهای ضد صدا" روی تجهیزات است که محدوده فرکانس رزونانس تجهیزات را گسترش می‌دهد و احتمال همگام‌سازی آن با دنیای خارج را کمتر می‌کند. داده‌ها نشان می‌دهد که پس از استفاده از پایه گرانیتی، خطر رزونانس تجهیزات 95٪ کاهش یافته و پایداری سه برابر بهبود یافته است!
روشن شدن مفهوم «میرایی» در زندگی
در واقع، اصل میرایی در زندگی روزمره نیز بسیار رایج است. کمک فنرهای خودرو ما را قادر می‌سازند تا در جاده‌های ناهموار به نرمی رانندگی کنیم و عملکرد حذف نویز هدفون‌ها می‌تواند نویز خارجی را مسدود کند. همه اینها با "جذب انرژی" به ثبات دست می‌یابند. گرانیت این توانایی را به حد اعلا رسانده و به یک ماده کلیدی ضروری در زمینه تولید تراشه تبدیل شده است.
دفعه‌ی بعد که گرانیت را دیدید، آن را فقط یک سنگ معمولی در نظر نگیرید! در دنیای پیچیده‌ی تولید نیمه‌هادی‌ها، دقیقاً همین مواد به ظاهر معمولی هستند که با «ابرقدرت‌های» منحصر به فرد خود، فناوری را به طور مداوم به جلو می‌رانند.
زمان ارسال: ۱۷ ژوئن ۲۰۲۵