সেমিকন্ডাক্টর যন্ত্রপাতির জন্য গ্রানাইট ভিত্তির প্রযুক্তিগত প্রয়োজনীয়তা।

১. মাত্রিক নির্ভুলতা
সমতলতা: বেসের পৃষ্ঠের সমতলতা একটি অত্যন্ত উচ্চ মানের হওয়া উচিত, এবং যেকোনো ১০০মিমি×১০০মিমি এলাকায় সমতলতার ত্রুটি ±০.৫μm-এর বেশি হওয়া উচিত নয়; সম্পূর্ণ বেস প্লেনের জন্য, সমতলতার ত্রুটি ±১μm-এর মধ্যে নিয়ন্ত্রণ করা হয়। এটি নিশ্চিত করে যে সেমিকন্ডাক্টর সরঞ্জামের মূল উপাদানগুলি, যেমন লিথোগ্রাফি সরঞ্জামের এক্সপোজার হেড এবং চিপ সনাক্তকরণ সরঞ্জামের প্রোব টেবিল, একটি উচ্চ-নির্ভুল সমতলে স্থিতিশীলভাবে ইনস্টল এবং পরিচালিত হতে পারে, সরঞ্জামের অপটিক্যাল পথ এবং সার্কিট সংযোগের নির্ভুলতা নিশ্চিত করে, এবং বেসের অসমতলতার কারণে উপাদানগুলির স্থানচ্যুতি এড়িয়ে চলে, যা সেমিকন্ডাক্টর চিপ উৎপাদন এবং সনাক্তকরণের নির্ভুলতাকে প্রভাবিত করে।
সরলতা: বেসের প্রতিটি প্রান্তের সরলতা অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ। দৈর্ঘ্যের দিকে, সরলতার ত্রুটি প্রতি ১ মিটারে ±১μm-এর বেশি হবে না; তির্যক সরলতার ত্রুটি ±১.৫μm-এর মধ্যে নিয়ন্ত্রণ করা হয়। উচ্চ-নির্ভুল লিথোগ্রাফি মেশিনকে উদাহরণ হিসেবে নিলে, যখন টেবিলটি বেসের গাইড রেল বরাবর চলে, তখন বেসের প্রান্তের সরলতা টেবিলের গতিপথের নির্ভুলতাকে সরাসরি প্রভাবিত করে। যদি সরলতা মানসম্মত না হয়, তবে লিথোগ্রাফি প্যাটার্ন বিকৃত ও বিকল হয়ে যাবে, যার ফলে চিপ উৎপাদনের পরিমাণ কমে যাবে।
সমান্তরালতা: বেসের উপরের এবং নিচের পৃষ্ঠের সমান্তরালতার ত্রুটি ±১μm-এর মধ্যে নিয়ন্ত্রণ করা উচিত। ভালো সমান্তরালতা সরঞ্জাম স্থাপনের পরে সামগ্রিক ভরকেন্দ্রের স্থিতিশীলতা নিশ্চিত করতে পারে এবং প্রতিটি উপাদানের উপর বল সুষম থাকে। সেমিকন্ডাক্টর ওয়েফার তৈরির সরঞ্জামে, যদি বেসের উপরের এবং নিচের পৃষ্ঠ সমান্তরাল না হয়, তবে প্রক্রিয়াকরণের সময় ওয়েফারটি কাত হয়ে যাবে, যা এচিং এবং কোটিং-এর মতো প্রক্রিয়ার একরূপতাকে প্রভাবিত করে এবং ফলস্বরূপ চিপের কর্মক্ষমতার সামঞ্জস্যকে ক্ষতিগ্রস্ত করে।
দ্বিতীয়ত, উপাদানের বৈশিষ্ট্য
কাঠিন্য: গ্রানাইট বেস উপাদানের কাঠিন্য অবশ্যই শোর হার্ডনেস HS70 বা তার বেশি হতে হবে। এই উচ্চ কাঠিন্য যন্ত্র পরিচালনার সময় যন্ত্রাংশের ঘন ঘন নড়াচড়া এবং ঘর্ষণের কারণে সৃষ্ট ক্ষয়কে কার্যকরভাবে প্রতিরোধ করতে পারে, যা দীর্ঘমেয়াদী ব্যবহারের পরেও বেসটিকে একটি উচ্চ নির্ভুল আকার বজায় রাখতে সাহায্য করে। চিপ প্যাকেজিং যন্ত্রে, রোবট আর্ম ঘন ঘন চিপ ধরে বেসের উপর রাখে, এবং বেসের উচ্চ কাঠিন্য নিশ্চিত করে যে এর পৃষ্ঠে সহজে আঁচড় পড়ে না এবং রোবট আর্মের নড়াচড়ার নির্ভুলতা বজায় থাকে।
ঘনত্ব: উপাদানের ঘনত্ব ২.৬-৩.১ গ্রাম/ঘন সেন্টিমিটারের মধ্যে হওয়া উচিত। উপযুক্ত ঘনত্ব ভিত্তিটিকে ভালো মানের স্থিতিশীলতা প্রদান করে, যা সরঞ্জামকে ধরে রাখার জন্য পর্যাপ্ত দৃঢ়তা নিশ্চিত করে এবং অতিরিক্ত ওজনের কারণে সরঞ্জামটির স্থাপন ও পরিবহনে কোনো অসুবিধা সৃষ্টি করে না। বৃহৎ সেমিকন্ডাক্টর পরিদর্শন সরঞ্জামের ক্ষেত্রে, ভিত্তির স্থিতিশীল ঘনত্ব সরঞ্জাম পরিচালনার সময় কম্পন সঞ্চালন কমাতে এবং সনাক্তকরণের নির্ভুলতা উন্নত করতে সহায়তা করে।
তাপীয় স্থিতিশীলতা: রৈখিক প্রসারণ সহগ 5×10⁻⁶/℃-এর চেয়ে কম। সেমিকন্ডাক্টর সরঞ্জাম তাপমাত্রার পরিবর্তনের প্রতি অত্যন্ত সংবেদনশীল, এবং ভিত্তির তাপীয় স্থিতিশীলতা সরঞ্জামের নির্ভুলতার সাথে সরাসরি সম্পর্কিত। লিথোগ্রাফি প্রক্রিয়ার সময়, তাপমাত্রার ওঠানামার কারণে ভিত্তির প্রসারণ বা সংকোচন হতে পারে, যার ফলে এক্সপোজার প্যাটার্নের আকারে বিচ্যুতি ঘটে। কম রৈখিক প্রসারণ সহগযুক্ত গ্রানাইট ভিত্তি, সরঞ্জামের অপারেটিং তাপমাত্রা পরিবর্তনের (সাধারণত ২০-৩০ °C) সময় আকারের পরিবর্তনকে একটি খুব ছোট পরিসরে নিয়ন্ত্রণ করতে পারে, যা লিথোগ্রাফির নির্ভুলতা নিশ্চিত করে।
তৃতীয়ত, পৃষ্ঠের গুণমান
অমসৃণতা: বেসের পৃষ্ঠের অমসৃণতা Ra-এর মান ০.০৫μm-এর বেশি হয় না। এই অতি-মসৃণ পৃষ্ঠ ধুলো এবং ময়লার শোষণ কমাতে পারে এবং সেমিকন্ডাক্টর চিপ উৎপাদন পরিবেশের পরিচ্ছন্নতার উপর এর প্রভাব হ্রাস করে। চিপ উৎপাদনের ধুলামুক্ত ওয়ার্কশপে, ছোট ছোট কণা চিপের শর্ট সার্কিটের মতো ত্রুটির কারণ হতে পারে, এবং বেসের মসৃণ পৃষ্ঠ ওয়ার্কশপের একটি পরিচ্ছন্ন পরিবেশ বজায় রাখতে ও চিপের উৎপাদন বৃদ্ধি করতে সাহায্য করে।
আণুবীক্ষণিক ত্রুটি: ভিত্তির পৃষ্ঠে কোনো দৃশ্যমান ফাটল, বালির গর্ত, ছিদ্র এবং অন্যান্য ত্রুটি থাকা চলবে না। ইলেকট্রন মাইক্রোস্কোপের মাধ্যমে আণুবীক্ষণিক স্তরে প্রতি বর্গ সেন্টিমিটারে ১μm-এর বেশি ব্যাসযুক্ত ত্রুটির সংখ্যা ৩টির বেশি হবে না। এই ত্রুটিগুলো ভিত্তির কাঠামোগত শক্তি এবং পৃষ্ঠের সমতলতাকে প্রভাবিত করবে, এবং ফলস্বরূপ যন্ত্রের স্থিতিশীলতা ও নির্ভুলতাকে প্রভাবিত করবে।
চতুর্থত, স্থিতিশীলতা এবং অভিঘাত প্রতিরোধ
ডাইনামিক স্ট্যাবিলিটি: সেমিকন্ডাক্টর সরঞ্জাম পরিচালনার ফলে সৃষ্ট অনুকৃত কম্পন পরিবেশে (কম্পন ফ্রিকোয়েন্সি পরিসর ১০-১০০০ হার্টজ, বিস্তার ০.০১-০.১ মিমি), বেসের উপর থাকা মূল মাউন্টিং পয়েন্টগুলোর কম্পন সরণ ±০.০৫μm-এর মধ্যে নিয়ন্ত্রণ করা উচিত। সেমিকন্ডাক্টর পরীক্ষা সরঞ্জামকে উদাহরণ হিসেবে নিলে, যদি পরিচালনার সময় ডিভাইসটির নিজস্ব কম্পন এবং পারিপার্শ্বিক পরিবেশের কম্পন বেসে সঞ্চারিত হয়, তবে পরীক্ষার সংকেতের নির্ভুলতা ব্যাহত হতে পারে। ভালো ডাইনামিক স্ট্যাবিলিটি নির্ভরযোগ্য পরীক্ষার ফলাফল নিশ্চিত করতে পারে।
ভূমিকম্প প্রতিরোধ ক্ষমতা: ভিত্তিটির অবশ্যই চমৎকার ভূমিকম্প প্রতিরোধ ক্ষমতা থাকতে হবে এবং আকস্মিক বাহ্যিক কম্পনের (যেমন ভূকম্পন তরঙ্গ অনুকরণ কম্পন) সম্মুখীন হলে এটি যেন দ্রুত কম্পন শক্তি হ্রাস করতে পারে এবং যন্ত্রপাতির মূল উপাদানগুলির আপেক্ষিক অবস্থানের পরিবর্তন যেন ±০.১μm-এর মধ্যে থাকে, তা নিশ্চিত করতে হবে। ভূমিকম্প-প্রবণ এলাকার সেমিকন্ডাক্টর কারখানাগুলিতে, ভূমিকম্প-প্রতিরোধী ভিত্তিগুলি ব্যয়বহুল সেমিকন্ডাক্টর সরঞ্জামগুলিকে কার্যকরভাবে রক্ষা করতে পারে, যার ফলে কম্পনের কারণে যন্ত্রপাতির ক্ষতি এবং উৎপাদন ব্যাহত হওয়ার ঝুঁকি হ্রাস পায়।
৫. রাসায়নিক স্থিতিশীলতা
ক্ষয় প্রতিরোধ ক্ষমতা: গ্রানাইট বেসটিকে সেমিকন্ডাক্টর উৎপাদন প্রক্রিয়ায় ব্যবহৃত সাধারণ রাসায়নিক পদার্থ, যেমন হাইড্রোফ্লুরিক অ্যাসিড, অ্যাকোয়া রেজিয়া ইত্যাদির ক্ষয় প্রতিরোধ করতে সক্ষম হতে হবে। ৪০% ভর ভগ্নাংশের হাইড্রোফ্লুরিক অ্যাসিড দ্রবণে ২৪ ঘণ্টা ভিজিয়ে রাখার পর, পৃষ্ঠের গুণমান হ্রাসের হার ০.০১%-এর বেশি হবে না; অ্যাকোয়া রেজিয়াতে (হাইড্রোক্লোরিক অ্যাসিড ও নাইট্রিক অ্যাসিডের আয়তন অনুপাত ৩:১) ১২ ঘণ্টা ভিজিয়ে রাখলে, পৃষ্ঠে ক্ষয়ের কোনো সুস্পষ্ট চিহ্ন দেখা যাবে না। সেমিকন্ডাক্টর উৎপাদন প্রক্রিয়ায় বিভিন্ন ধরনের রাসায়নিক এচিং এবং পরিষ্কারকরণ প্রক্রিয়া জড়িত থাকে, এবং বেসটির ভালো ক্ষয় প্রতিরোধ ক্ষমতা এটি নিশ্চিত করে যে রাসায়নিক পরিবেশে দীর্ঘমেয়াদী ব্যবহারে এটি ক্ষয়প্রাপ্ত হবে না এবং এর নির্ভুলতা ও কাঠামোগত অখণ্ডতা বজায় থাকবে।
দূষণরোধী: সেমিকন্ডাক্টর উৎপাদন পরিবেশে থাকা সাধারণ দূষক, যেমন জৈব গ্যাস, ধাতব আয়ন ইত্যাদি, মূল উপাদানটি অত্যন্ত কম পরিমাণে শোষণ করে। যখন এটিকে ৭২ ঘণ্টার জন্য ১০ পিপিএম জৈব গ্যাস (যেমন, বেনজিন, টলুইন) এবং ১ পিপিএম ধাতব আয়ন (যেমন, তামার আয়ন, লোহার আয়ন) যুক্ত পরিবেশে রাখা হয়, তখন মূল পৃষ্ঠে দূষক শোষণের কারণে কর্মক্ষমতার যে পরিবর্তন হয় তা নগণ্য। এটি দূষক পদার্থকে মূল পৃষ্ঠ থেকে চিপ উৎপাদন এলাকায় স্থানান্তরিত হতে এবং চিপের গুণমানকে প্রভাবিত করতে বাধা দেয়।