સેમિકન્ડક્ટર ઉદ્યોગ નેનોસ્કેલ ઉત્પાદન પ્રક્રિયાઓ તરફ આગળ વધી રહ્યો છે, ત્યારે ચિપ ઉત્પાદનમાં મુખ્ય કડી તરીકે વેફર કટીંગ, સાધનોની સ્થિરતા માટે અત્યંત કડક આવશ્યકતાઓ ધરાવે છે. ગ્રેનાઈટ બેઝ, તેના ઉત્કૃષ્ટ કંપન પ્રતિકાર અને થર્મલ સ્થિરતા સાથે, વેફર કટીંગ સાધનોનો મુખ્ય ઘટક બની ગયો છે, જે ઉચ્ચ-ચોકસાઇ અને ઉચ્ચ-કાર્યક્ષમતા વેફર પ્રક્રિયા પ્રાપ્ત કરવા માટે વિશ્વસનીય ગેરંટી પૂરી પાડે છે.
ઉચ્ચ ભીનાશ અને વાઇબ્રેશન વિરોધી લાક્ષણિકતાઓ: નેનો-લેવલ કટીંગ ચોકસાઈનું રક્ષણ
જ્યારે વેફર કટીંગ સાધનો કાર્યરત હોય છે, ત્યારે સ્પિન્ડલનું હાઇ-સ્પીડ રોટેશન, કટીંગ ટૂલનું હાઇ-ફ્રીક્વન્સી વાઇબ્રેશન અને આસપાસના સાધનો દ્વારા ઉત્પન્ન થતા પર્યાવરણીય વાઇબ્રેશન આ બધા કટીંગ ચોકસાઈ પર નોંધપાત્ર અસર કરશે. પરંપરાગત ધાતુના પાયાનું ભીનાશક પ્રદર્શન મર્યાદિત છે, જેના કારણે કંપનને ઝડપથી ઓછું કરવું મુશ્કેલ બને છે, જે કટીંગ ટૂલ્સના માઇક્રોન-સ્તરના કંપન તરફ દોરી જાય છે અને વેફર પર ચીપ્ડ ધાર અને તિરાડો જેવી ખામીઓનું સીધું કારણ બને છે. ગ્રેનાઈટ બેઝની ઉચ્ચ ભીનાશક લાક્ષણિકતાઓએ આ સમસ્યાને મૂળભૂત રીતે હલ કરી દીધી છે.
ગ્રેનાઈટના આંતરિક ખનિજ સ્ફટિકો એકબીજા સાથે ગાઢ રીતે વણાયેલા હોય છે, જે કુદરતી ઉર્જા વિસર્જન માળખું બનાવે છે. જ્યારે કંપન બેઝ પર પ્રસારિત થાય છે, ત્યારે તેનું આંતરિક સૂક્ષ્મ માળખું ઝડપથી કંપન ઊર્જાને થર્મલ ઊર્જામાં રૂપાંતરિત કરી શકે છે, કાર્યક્ષમ કંપન એટેન્યુએશન પ્રાપ્ત કરે છે. પ્રાયોગિક ડેટા દર્શાવે છે કે સમાન કંપન વાતાવરણ હેઠળ, ગ્રેનાઈટ બેઝ 0.5 સેકન્ડમાં કંપન કંપનવિસ્તારને 90% થી વધુ ઘટાડી શકે છે, જ્યારે મેટલ બેઝને 3 થી 5 સેકન્ડની જરૂર પડે છે. આ ઉત્કૃષ્ટ ડેમ્પિંગ કામગીરી ખાતરી કરે છે કે નેનોસ્કેલ કટીંગ પ્રક્રિયા દરમિયાન કટીંગ ટૂલ સ્થિર રહે છે, જે વેફર કટીંગની સરળ ધારની ખાતરી આપે છે અને ચિપિંગ રેટને અસરકારક રીતે ઘટાડે છે. ઉદાહરણ તરીકે, 5nm વેફર કટીંગ પ્રક્રિયામાં, ગ્રેનાઈટ બેઝ ધરાવતા સાધનો 10μm ની અંદર ચિપિંગ કદને નિયંત્રિત કરી શકે છે, જે મેટલ બેઝ ધરાવતા સાધનો કરતા 40% થી વધુ છે.
થર્મલ વિસ્તરણનો અતિ-નીચો ગુણાંક: તાપમાનના વધઘટના પ્રભાવ સામે પ્રતિરોધક
વેફર કટીંગ પ્રક્રિયા દરમિયાન, કટીંગ ટૂલ્સના ઘર્ષણથી ઉત્પન્ન થતી ગરમી, સાધનોના લાંબા ગાળાના સંચાલનથી ગરમીનું વિસર્જન અને વર્કશોપ પર્યાવરણના તાપમાનમાં ફેરફાર, આ બધા સાધનોના ઘટકોના થર્મલ વિકૃતિનું કારણ બની શકે છે. ધાતુના પદાર્થોના થર્મલ વિસ્તરણનો ગુણાંક પ્રમાણમાં ઊંચો હોય છે (આશરે 12×10⁻⁶/℃). જ્યારે તાપમાન 5℃ જેટલું વધઘટ થાય છે, ત્યારે 1-મીટર લાંબા ધાતુના પાયામાં 60μm ની વિકૃતિ થઈ શકે છે, જેના કારણે કટીંગ પોઝિશન બદલાઈ શકે છે અને કટીંગ ચોકસાઈને ગંભીર અસર થાય છે.
ગ્રેનાઈટ બેઝના થર્મલ વિસ્તરણનો ગુણાંક ફક્ત (4-8) ×10⁻⁶/℃ છે, જે ધાતુના પદાર્થોના ત્રીજા ભાગ કરતા ઓછો છે. સમાન તાપમાનમાં ફેરફાર હેઠળ, તેના પરિમાણીય ફેરફારને લગભગ અવગણી શકાય છે. ચોક્કસ સેમિકન્ડક્ટર મેન્યુફેક્ચરિંગ એન્ટરપ્રાઇઝના માપેલા ડેટા દર્શાવે છે કે 8-કલાક સતત ઉચ્ચ-તીવ્રતા વેફર કટીંગ ઓપરેશન દરમિયાન, જ્યારે આસપાસના તાપમાનમાં 10℃ વધઘટ થાય છે, ત્યારે ગ્રેનાઈટ બેઝવાળા સાધનોની કટીંગ પોઝિશન ઓફસેટ 20μm કરતા ઓછી હોય છે, જ્યારે મેટલ બેઝવાળા સાધનોની 60μm કરતાં વધી જાય છે. આ સ્થિર થર્મલ કામગીરી ખાતરી કરે છે કે કટીંગ ટૂલ અને વેફર વચ્ચેની સંબંધિત સ્થિતિ હંમેશા ચોક્કસ રહે છે. લાંબા ગાળાના સતત ઓપરેશન અથવા પર્યાવરણીય તાપમાનમાં તીવ્ર ફેરફારો હેઠળ પણ, કટીંગ ચોકસાઈની સુસંગતતા જાળવી શકાય છે.
કઠોરતા અને વસ્ત્રો પ્રતિકાર: સાધનોના લાંબા ગાળાના સ્થિર સંચાલનની ખાતરી કરો
કંપન પ્રતિકાર અને થર્મલ સ્થિરતાના ફાયદાઓ ઉપરાંત, ગ્રેનાઈટ બેઝની ઉચ્ચ કઠોરતા અને વસ્ત્રો પ્રતિકાર વેફર કટીંગ સાધનોની વિશ્વસનીયતામાં વધુ વધારો કરે છે. ગ્રેનાઈટમાં મોહ્સ સ્કેલ પર 6 થી 7 ની કઠિનતા અને 120MPa થી વધુ સંકુચિત શક્તિ છે. તે કટીંગ પ્રક્રિયા દરમિયાન જબરદસ્ત દબાણ અને અસર બળનો સામનો કરી શકે છે અને વિકૃતિ માટે સંવેદનશીલ નથી. દરમિયાન, તેની ગાઢ રચના તેને ઉત્તમ વસ્ત્રો પ્રતિકાર આપે છે. વારંવાર કાપવાની કામગીરી દરમિયાન પણ, આધારની સપાટી ઘસારાની સંભાવના ધરાવતી નથી, જે ખાતરી કરે છે કે સાધન લાંબા સમય સુધી ઉચ્ચ-ચોકસાઇ કામગીરી જાળવી રાખે છે.
વ્યવહારુ ઉપયોગોમાં, ઘણા વેફર ઉત્પાદન સાહસોએ ગ્રેનાઈટ બેઝ સાથે કટીંગ સાધનો અપનાવીને ઉત્પાદન ઉપજ અને ઉત્પાદન કાર્યક્ષમતામાં નોંધપાત્ર સુધારો કર્યો છે. વૈશ્વિક સ્તરે અગ્રણી ફાઉન્ડ્રીના ડેટા દર્શાવે છે કે ગ્રેનાઈટ બેઝ સાધનો રજૂ કર્યા પછી, વેફર કટીંગ ઉપજ 88% થી વધીને 95% થી વધુ થઈ ગઈ છે, સાધનો જાળવણી ચક્ર ત્રણ ગણો લંબાવવામાં આવ્યો છે, જે અસરકારક રીતે ઉત્પાદન ખર્ચ ઘટાડે છે અને બજાર સ્પર્ધાત્મકતામાં વધારો કરે છે.
નિષ્કર્ષમાં, ગ્રેનાઈટ બેઝ, તેના ઉત્તમ કંપન પ્રતિકાર, થર્મલ સ્થિરતા, ઉચ્ચ કઠોરતા અને વસ્ત્રો પ્રતિકાર સાથે, વેફર કટીંગ સાધનો માટે વ્યાપક કામગીરીની ગેરંટી પૂરી પાડે છે. જેમ જેમ સેમિકન્ડક્ટર ટેકનોલોજી ઉચ્ચ ચોકસાઇ તરફ આગળ વધશે, ગ્રેનાઈટ બેઝ વેફર ઉત્પાદનના ક્ષેત્રમાં વધુ મહત્વપૂર્ણ ભૂમિકા ભજવશે, જે સેમિકન્ડક્ટર ઉદ્યોગના સતત નવીન વિકાસને પ્રોત્સાહન આપશે.
પોસ્ટ સમય: મે-20-2025