बातमी - सेमीकंडक्टर उपकरणांमध्ये ग्रॅनाइट बेस का वापरला जातो: ५ महत्त्वपूर्ण कारणे

सेमीकंडक्टर फॅब्रिकेशनच्या अत्यंत स्पर्धात्मक जगात, जिथे वैशिष्ट्यांचा आकार नॅनोमीटरमध्ये मोजला जातो, तिथे मशीनचा पाया हा ऑप्टिक्स किंवा व्हॅक्यूम सिस्टीमइतकाच महत्त्वाचा असतो. मग ते वेफर इन्स्पेक्शन मशीन असो किंवा डीप-अल्ट्राव्हायोलेट (DUV) लिथोग्राफी सिस्टीम असो, जागतिक OEM कंपन्या त्यांच्या स्ट्रक्चरल बेससाठी सातत्याने नैसर्गिक काळ्या ग्रॅनाइटची शिफारस करतात.

पण अत्याधुनिक कृत्रिम सामग्रीने ओळखल्या जाणाऱ्या उद्योगात नैसर्गिक दगडाला सर्वोत्तम मानले का जाते? सेमीकंडक्टर उपकरणांसाठी नैसर्गिक ग्रॅनाइट हा एकमेव आणि अनिवार्य पर्याय का आहे, याची पाच तांत्रिक कारणे येथे दिली आहेत.

१. फॅबमध्ये उत्कृष्ट औष्णिक स्थिरता

सेमीकंडक्टर “फ्रंट-एंड” वातावरणात परिपूर्ण आयामी सुसंगतता आवश्यक असते. तापमानातील अंशाच्या काही अंशाच्या चढ-उतारामुळेही धातूच्या संरचना प्रसरण पावू शकतात, ज्यामुळे लिथोग्राफीमध्ये ओव्हरले त्रुटी किंवा “अस्पष्टता” येऊ शकते.

नैसर्गिक ग्रॅनाइटचा औष्णिक प्रसरण गुणांक (CTE) अत्यंत कमी असतो. तुलना करतानाग्रॅनाइट बेसवेफर तपासणी यंत्राच्या तुलनेत स्टील किंवा ॲल्युमिनियमच्या पर्यायामध्ये, वातावरणातील किरकोळ बदल होऊनही ग्रॅनाइट आकारमानाने 'स्थिर' राहतो. ही औष्णिक जडत्वशक्ती सुनिश्चित करते की, बदलाच्या पहिल्या वेफरपासून ते शेवटच्या वेफरपर्यंत प्रकाशीय मार्ग संरेखित राहतो.

२. नॅनोमीटर अचूकतेसाठी अपवादात्मक कंपन शमन

लिथोग्राफी उपकरणे आणि उच्च-रिझोल्यूशन मेट्रोलॉजी साधने 'नॉईज' म्हणजेच कारखान्याच्या मजल्यावरून, कूलिंग फॅन्समधून किंवा रोबोटिक वेफर हँडलर्समधून येणाऱ्या कंपनांप्रति अत्यंत संवेदनशील असतात.

धातू आघातानंतर दीर्घकाळ कंप पावतात, याउलट नैसर्गिक ग्रॅनाइटमध्ये उच्च अंतर्गत कंपन-शमन क्षमता असते. ते गतिज ऊर्जा वेगाने शोषून घेते आणि विसर्जित करते. लिथोग्राफी उपकरणांसाठी असलेले हे कंपन-शमन करणारे ग्रॅनाइट, उच्च-गतीच्या स्टेज हालचालीनंतर मशीनला अधिक वेगाने स्थिर होण्यास मदत करते, ज्यामुळे उपकरणाची 'युनिट्स प्रति तास' (UPH) उत्पादनक्षमता लक्षणीयरीत्या वाढते.

३. अचुंबकीय आणि विद्युतदृष्ट्या अवाहक

सेमीकंडक्टर प्रक्रियांमध्ये अनेकदा संवेदनशील इलेक्ट्रॉन बीम (ई-बीम) किंवा उच्च-सुस्पष्टता चुंबकीय लिनियर मोटर्सचा समावेश असतो. धातूचा बेस या चुंबकीय क्षेत्रांमध्ये व्यत्यय आणू शकतो किंवा एडी करंट्स निर्माण करू शकतो, ज्यामुळे सेन्सरच्या अचूकतेत अडथळा येतो.

नैसर्गिक विद्युतरोधक असल्यामुळे, ग्रॅनाइट क्लीनरूमसाठी एक अचुंबकीय मेट्रोलॉजी प्लॅटफॉर्म प्रदान करते. ते उपकरणाच्या विद्युतचुंबकीय वातावरणात व्यत्यय आणत नाही, ज्यामुळे वेफर टोपोग्राफी मॅपिंग किंवा दोष तपासणी दरम्यान शुद्ध, अबाधित डेटा मिळतो.

४. गंजरोधकता आणि क्लीनरूम सुसंगतता

स्वच्छ खोलीत (वर्ग १ किंवा वर्ग १०), वायू उत्सर्जन आणि कणांची निर्मिती हे उत्पादनाचे मुख्य शत्रू आहेत. कास्ट आयर्न किंवा स्टीलच्या विपरीत, नैसर्गिक ग्रॅनाइटला गंज लागत नाही, त्याचे ऑक्सिडीकरण होत नाही, किंवा त्याला अशा रासायनिक रंगांची आणि लेपांची आवश्यकता नसते जे कालांतराने निघून जाऊ शकतात किंवा ज्यातून वायू उत्सर्जन होऊ शकते.

ग्रॅनाइट रासायनिक दृष्ट्या निष्क्रिय असतो. सेमीकंडक्टर फॅबमध्ये वापरल्या जाणाऱ्या विशेष स्वच्छता रसायनांच्या संपर्कात आल्यावरही, तो आपल्या पृष्ठभागाची अखंडता टिकवून ठेवतो. त्याची उच्च-घनतेची रचना (अंदाजे ३१०० किलोग्रॅम/घनमीटर) हे सुनिश्चित करते की, उपकरणाच्या संपूर्ण जीवनचक्रात तो 'कण-निरपेक्ष' राहील.

५. हाताने लॅपिंग करून “खरा सपाटपणा” मिळवणे

सेमीकंडक्टर उद्योगात, केवळ 'सपाट' असणे पुरेसे नसते. घटकांना अनेकदा नॅनो-स्तरीय अचूकतेची आवश्यकता असते, जी सीएनसी मशीन साध्य करू शकत नाहीत.

नैसर्गिक ग्रॅनाइटवर हँड-लॅपिंग करता येते. ही एक हस्तनिर्मित शुद्धीकरण प्रक्रिया आहे, ज्यामध्ये तज्ञ तंत्रज्ञ ±0.001mm इतकी अचूक सपाटपणाची सहनशीलता (टॉलरन्स) साधतात. आधुनिक वेफर स्कॅनर्समध्ये वापरल्या जाणाऱ्या एअर-बेअरिंग स्टेजेससाठी ही अचूकता अत्यंत महत्त्वाची आहे, कारण यामध्ये स्टेज आणि बेस यांच्यातील हवेचे अंतर संपूर्ण हालचालीच्या मर्यादेत (ट्रॅव्हल रेंजमध्ये) पूर्णपणे एकसमान राहणे आवश्यक असते.

झेडएचएचआयएमजीचा फायदा: नॅनो-युगासाठी अचूकता

UNPARALLELED (ZHHIMG) येथे, सेमीकंडक्टर फॅब्समधील ग्रॅनाइटची औष्णिक स्थिरता आम्ही इतर कोणापेक्षाही अधिक चांगल्या प्रकारे समजतो. आम्ही जगातील आघाडीच्या सेमीकंडक्टर टूल उत्पादकांना ग्राहकांच्या गरजेनुसार तयार केलेले ग्रॅनाइटचे घटक पुरवतो, ज्यात खालील बाबींचा समावेश आहे: