সেমিকন্ডাক্টর উৎপাদনের ক্ষেত্রে, ওয়েফার পরিদর্শন সরঞ্জামের নির্ভুলতা সরাসরি চিপের গুণমান এবং ফলন নির্ধারণ করে। মূল সনাক্তকরণ উপাদানগুলিকে সমর্থনকারী ভিত্তি হিসাবে, সরঞ্জামের বেস উপাদানের মাত্রিক স্থিতিশীলতা সরঞ্জামের দীর্ঘমেয়াদী কর্মক্ষমতার ক্ষেত্রে গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে। গ্রানাইট এবং ঢালাই লোহা হল ওয়েফার পরিদর্শন সরঞ্জামের জন্য দুটি সাধারণভাবে ব্যবহৃত বেস উপাদান। 10 বছরের তুলনামূলক গবেষণায় মাত্রিক স্থিতিশীলতার ক্ষেত্রে তাদের মধ্যে উল্লেখযোগ্য পার্থক্য প্রকাশ পেয়েছে, যা সরঞ্জাম নির্বাচনের জন্য গুরুত্বপূর্ণ রেফারেন্স প্রদান করে।
পরীক্ষামূলক পটভূমি এবং নকশা
সেমিকন্ডাক্টর ওয়েফার উৎপাদন প্রক্রিয়ায় সনাক্তকরণের নির্ভুলতার জন্য অত্যন্ত উচ্চ প্রয়োজনীয়তা রয়েছে। এমনকি একটি মাইক্রোমিটার-স্তরের মাত্রিক বিচ্যুতিও চিপের কর্মক্ষমতা হ্রাস বা এমনকি স্ক্র্যাপিং হতে পারে। দীর্ঘমেয়াদী ব্যবহারের সময় গ্রানাইট এবং ঢালাই লোহার মাত্রিক স্থিতিশীলতা অন্বেষণ করার জন্য, গবেষণা দল এমন পরীক্ষা-নিরীক্ষা ডিজাইন করেছে যা বাস্তব কর্ম পরিবেশের অনুকরণ করে। একই স্পেসিফিকেশনের গ্রানাইট এবং ঢালাই লোহার নমুনাগুলি নির্বাচন করা হয়েছিল এবং একটি পরিবেশগত চেম্বারে স্থাপন করা হয়েছিল যেখানে তাপমাত্রা 15℃ থেকে 35℃ পর্যন্ত ওঠানামা করে এবং আর্দ্রতা 30% থেকে 70% RH পর্যন্ত ওঠানামা করে। সরঞ্জাম পরিচালনার সময় যান্ত্রিক কম্পন একটি কম্পন টেবিলের মাধ্যমে অনুকরণ করা হয়েছিল। নমুনাগুলির মূল মাত্রাগুলি প্রতি ত্রৈমাসিকে একটি উচ্চ-নির্ভুল লেজার ইন্টারফেরোমিটার ব্যবহার করে পরিমাপ করা হয়েছিল এবং 10 বছর ধরে তথ্য ক্রমাগত রেকর্ড করা হয়েছিল।
পরীক্ষামূলক ফলাফল: গ্রানাইটের পরম সুবিধা
দশ বছরের পরীক্ষামূলক তথ্য থেকে দেখা যায় যে গ্রানাইট সাবস্ট্রেটের অসাধারণ স্থিতিশীলতা রয়েছে। এর তাপীয় প্রসারণের সহগ অত্যন্ত কম, গড় মাত্র 4.6×10⁻⁶/℃। তীব্র তাপমাত্রা পরিবর্তনের ক্ষেত্রে, মাত্রিক বিচ্যুতি সর্বদা ±0.001 মিমি এর মধ্যে নিয়ন্ত্রিত হয়। আর্দ্রতা পরিবর্তনের মুখে, গ্রানাইটের ঘন কাঠামো এটিকে প্রায় প্রভাবিত করে না এবং কোনও পরিমাপযোগ্য মাত্রিক পরিবর্তন ঘটে না। যান্ত্রিক কম্পন পরিবেশে, গ্রানাইটের চমৎকার স্যাঁতসেঁতে বৈশিষ্ট্য কার্যকরভাবে কম্পন শক্তি শোষণ করে এবং মাত্রিক ওঠানামা অত্যন্ত কম।
বিপরীতে, ঢালাই লোহার স্তরের জন্য, এর তাপীয় প্রসারণের গড় সহগ 11×10⁻⁶/℃ - 13×10⁻⁶/℃ এ পৌঁছায় এবং 10 বছরের মধ্যে তাপমাত্রার পরিবর্তনের ফলে সৃষ্ট সর্বাধিক মাত্রিক বিচ্যুতি ±0.05 মিমি। আর্দ্র পরিবেশে, ঢালাই লোহা মরিচা এবং ক্ষয়ের ঝুঁকিতে থাকে। কিছু নমুনা স্থানীয় বিকৃতি দেখায় এবং মাত্রিক বিচ্যুতি আরও বৃদ্ধি পায়। যান্ত্রিক কম্পনের প্রভাবে, ঢালাই লোহার কম্পন স্যাঁতসেঁতে করার কার্যকারিতা দুর্বল থাকে এবং এর আকার ঘন ঘন ওঠানামা করে, যার ফলে ওয়েফার পরিদর্শনের উচ্চ-নির্ভুলতার প্রয়োজনীয়তা পূরণ করা কঠিন হয়ে পড়ে।
স্থিতিশীলতার পার্থক্যের মূল কারণ
ভূতাত্ত্বিক প্রক্রিয়ার মাধ্যমে লক্ষ লক্ষ বছর ধরে গ্রানাইট তৈরি হয়েছে। এর অভ্যন্তরীণ গঠন ঘন এবং অভিন্ন, এবং খনিজ স্ফটিকগুলি স্থিতিশীলভাবে সাজানো, যা প্রকৃতির দ্বারা অভ্যন্তরীণ চাপ দূর করে। এটি তাপমাত্রা, আর্দ্রতা এবং কম্পনের মতো বাহ্যিক কারণগুলির পরিবর্তনের প্রতি অত্যন্ত সংবেদনশীল করে তোলে। ঢালাই লোহা ঢালাই প্রক্রিয়ার মাধ্যমে তৈরি করা হয় এবং এর ভিতরে ছিদ্র এবং বালির গর্তের মতো মাইক্রোস্কোপিক ত্রুটি রয়েছে। এদিকে, ঢালাই প্রক্রিয়ার সময় সৃষ্ট অবশিষ্ট চাপ বাহ্যিক পরিবেশের উদ্দীপনার অধীনে মাত্রিক পরিবর্তন ঘটাতে পারে। ঢালাই লোহার ধাতব বৈশিষ্ট্যগুলি আর্দ্রতার কারণে এটিকে মরিচা পড়ার ঝুঁকিতে ফেলে, কাঠামোগত ক্ষতি ত্বরান্বিত করে এবং মাত্রিক স্থিতিশীলতা হ্রাস করে।
ওয়েফার পরিদর্শন সরঞ্জামের উপর প্রভাব
গ্রানাইট সাবস্ট্রেটের উপর ভিত্তি করে তৈরি ওয়েফার পরিদর্শন সরঞ্জাম, এর স্থিতিশীল মাত্রিক কর্মক্ষমতা সহ, পরিদর্শন ব্যবস্থা দীর্ঘ সময়ের জন্য উচ্চ নির্ভুলতা বজায় রাখতে পারে, সরঞ্জামের নির্ভুলতা হ্রাসের কারণে ভুল বিচার এবং মিস সনাক্তকরণ হ্রাস করতে পারে এবং পণ্যের ফলন উল্লেখযোগ্যভাবে উন্নত করতে পারে। এদিকে, কম রক্ষণাবেক্ষণের প্রয়োজনীয়তা সরঞ্জামের সম্পূর্ণ জীবনচক্র খরচ কমিয়ে দেয়। দুর্বল মাত্রিক স্থিতিশীলতার কারণে ঢালাই লোহার সাবস্ট্রেট ব্যবহার করে সরঞ্জামগুলির ঘন ঘন ক্রমাঙ্কন এবং রক্ষণাবেক্ষণের প্রয়োজন হয়। এটি কেবল অপারেটিং খরচ বাড়ায় না বরং অপর্যাপ্ত নির্ভুলতার কারণে সেমিকন্ডাক্টর উৎপাদনের মানকেও প্রভাবিত করতে পারে, যার ফলে সম্ভাব্য অর্থনৈতিক ক্ষতি হতে পারে।
সেমিকন্ডাক্টর শিল্পের উচ্চতর নির্ভুলতা এবং উন্নত মানের সাধনার প্রবণতার অধীনে, ওয়েফার পরিদর্শন সরঞ্জামের জন্য ভিত্তি উপাদান হিসাবে গ্রানাইট নির্বাচন করা নিঃসন্দেহে সরঞ্জামের কর্মক্ষমতা নিশ্চিত করার এবং উদ্যোগগুলির প্রতিযোগিতামূলকতা বৃদ্ধির জন্য একটি বুদ্ধিমান পদক্ষেপ।
পোস্টের সময়: মে-১৪-২০২৫