ഗ്രാനൈറ്റ് ബേസ് ഇല്ലാതെ ഐസി ടെസ്റ്റിംഗ് ഉപകരണങ്ങൾക്ക് എന്തുകൊണ്ട് കഴിയില്ല? അതിനു പിന്നിലെ സാങ്കേതിക കോഡ് ആഴത്തിൽ വെളിപ്പെടുത്തൂ.

ഇന്ന്, സെമികണ്ടക്ടർ വ്യവസായത്തിന്റെ ദ്രുതഗതിയിലുള്ള വികസനത്തോടെ, ചിപ്പുകളുടെ പ്രകടനം ഉറപ്പാക്കുന്നതിനുള്ള നിർണായക കണ്ണിയായി ഐസി പരിശോധന, അതിന്റെ കൃത്യതയും സ്ഥിരതയും ചിപ്പുകളുടെ വിളവ് നിരക്കിനെയും വ്യവസായത്തിന്റെ മത്സരശേഷിയെയും നേരിട്ട് ബാധിക്കുന്നു. ചിപ്പ് നിർമ്മാണ പ്രക്രിയ 3nm, 2nm, അതിലും നൂതന നോഡുകൾ എന്നിവയിലേക്ക് പുരോഗമിക്കുമ്പോൾ, ഐസി ടെസ്റ്റിംഗ് ഉപകരണങ്ങളിലെ കോർ ഘടകങ്ങളുടെ ആവശ്യകതകൾ കൂടുതൽ കർശനമായിക്കൊണ്ടിരിക്കുകയാണ്. ഗ്രാനൈറ്റ് ബേസുകൾ, അവയുടെ സവിശേഷമായ മെറ്റീരിയൽ ഗുണങ്ങളും പ്രകടന ഗുണങ്ങളും ഉപയോഗിച്ച്, ഐസി ടെസ്റ്റിംഗ് ഉപകരണങ്ങൾക്ക് ഒഴിച്ചുകൂടാനാവാത്ത "സുവർണ്ണ പങ്കാളി"യായി മാറിയിരിക്കുന്നു. ഇതിന് പിന്നിലെ സാങ്കേതിക യുക്തി എന്താണ്?
I. പരമ്പരാഗത അടിത്തറകളുടെ "നേരിടാനുള്ള കഴിവില്ലായ്മ"
ഐസി പരിശോധനാ പ്രക്രിയയിൽ, നാനോസ്കെയിലിൽ ചിപ്പ് പിന്നുകളുടെ വൈദ്യുത പ്രകടനം, സിഗ്നൽ സമഗ്രത മുതലായവ ഉപകരണങ്ങൾ കൃത്യമായി കണ്ടെത്തേണ്ടതുണ്ട്. എന്നിരുന്നാലും, പരമ്പരാഗത ലോഹ അടിത്തറകൾ (കാസ്റ്റ് ഇരുമ്പ്, സ്റ്റീൽ പോലുള്ളവ) പ്രായോഗിക പ്രയോഗങ്ങളിൽ നിരവധി പ്രശ്നങ്ങൾ തുറന്നുകാട്ടിയിട്ടുണ്ട്.
ഒരു വശത്ത്, ലോഹ വസ്തുക്കളുടെ താപ വികാസ ഗുണകം താരതമ്യേന ഉയർന്നതാണ്, സാധാരണയായി 10×10⁻⁶/℃ ന് മുകളിലാണ്. ഐസി ടെസ്റ്റിംഗ് ഉപകരണങ്ങളുടെ പ്രവർത്തന സമയത്ത് ഉണ്ടാകുന്ന താപമോ ആംബിയന്റ് താപനിലയിലെ ചെറിയ മാറ്റങ്ങളോ പോലും ലോഹ അടിത്തറയുടെ ഗണ്യമായ താപ വികാസത്തിനും സങ്കോചത്തിനും കാരണമാകും. ഉദാഹരണത്തിന്, 1 മീറ്റർ നീളമുള്ള കാസ്റ്റ് ഇരുമ്പ് അടിത്തറയ്ക്ക് താപനില 10℃ മാറുമ്പോൾ 100μm വരെ വികസിക്കാനും ചുരുങ്ങാനും കഴിയും. അത്തരം അളവിലുള്ള മാറ്റങ്ങൾ ചിപ്പ് പിന്നുകളുമായി ടെസ്റ്റ് പ്രോബിനെ തെറ്റായി ക്രമീകരിക്കാൻ പര്യാപ്തമാണ്, ഇത് മോശം സമ്പർക്കത്തിലേക്ക് നയിക്കുകയും തുടർന്ന് ടെസ്റ്റ് ഡാറ്റയുടെ വികലതയ്ക്ക് കാരണമാവുകയും ചെയ്യുന്നു.

മറുവശത്ത്, ലോഹ അടിത്തറയുടെ ഡാംപിംഗ് പ്രകടനം മോശമാണ്, ഇത് ഉപകരണങ്ങളുടെ പ്രവർത്തനത്തിലൂടെ സൃഷ്ടിക്കപ്പെടുന്ന വൈബ്രേഷൻ ഊർജ്ജം വേഗത്തിൽ ഉപയോഗിക്കുന്നത് ബുദ്ധിമുട്ടാക്കുന്നു. ഉയർന്ന ഫ്രീക്വൻസി സിഗ്നൽ പരിശോധനയുടെ സാഹചര്യത്തിൽ, തുടർച്ചയായ മൈക്രോ-ഓസിലേഷൻ വലിയ അളവിലുള്ള ശബ്ദത്തിന് കാരണമാകും, ഇത് സിഗ്നൽ സമഗ്രത പരിശോധനയുടെ പിശക് 30% ൽ കൂടുതൽ വർദ്ധിപ്പിക്കും. കൂടാതെ, ലോഹ വസ്തുക്കൾക്ക് ഉയർന്ന കാന്തിക സംവേദനക്ഷമതയുണ്ട്, കൂടാതെ പരിശോധനാ ഉപകരണങ്ങളുടെ വൈദ്യുതകാന്തിക സിഗ്നലുകളുമായി ബന്ധിപ്പിക്കാൻ സാധ്യതയുണ്ട്, ഇത് എഡ്ഡി കറന്റ് നഷ്ടങ്ങൾക്കും ഹിസ്റ്റെറിസിസ് ഇഫക്റ്റുകൾക്കും കാരണമാകുന്നു, ഇത് കൃത്യമായ അളവുകളുടെ കൃത്യതയെ തടസ്സപ്പെടുത്തുന്നു.
Ii. ഗ്രാനൈറ്റ് ബേസുകളുടെ "ഹാർഡ്‌കോർ ശക്തി"
ആത്യന്തിക താപ സ്ഥിരത, കൃത്യമായ അളവെടുപ്പിന് അടിത്തറയിടുന്നു.
ക്വാർട്സ്, ഫെൽഡ്സ്പാർ തുടങ്ങിയ ധാതു പരലുകളുടെ അയോണിക്, കോവാലന്റ് ബോണ്ടുകൾ വഴി ഇറുകിയ സംയോജനത്തിലൂടെയാണ് ഗ്രാനൈറ്റ് രൂപപ്പെടുന്നത്. അതിന്റെ താപ വികാസ ഗുണകം വളരെ കുറവാണ്, 0.6-5×10⁻⁶/℃ മാത്രം, ഇത് ലോഹ വസ്തുക്കളുടെ ഏകദേശം 1/2-1/20 ആണ്. താപനില 10℃ മാറിയാലും, 1 മീറ്റർ നീളമുള്ള ഗ്രാനൈറ്റ് അടിത്തറയുടെ വികാസവും സങ്കോചവും 50nm-ൽ താഴെയാണ്, ഇത് ഏതാണ്ട് "പൂജ്യം രൂപഭേദം" കൈവരിക്കുന്നു. അതേസമയം, ഗ്രാനൈറ്റിന്റെ താപ ചാലകത 2-3 W/(m · K) മാത്രമാണ്, ഇത് ലോഹങ്ങളുടെ 1/20-ൽ താഴെയാണ്. ഉപകരണങ്ങളുടെ താപ ചാലകത ഫലപ്രദമായി തടയാനും, അടിത്തറയുടെ ഉപരിതല താപനില ഏകതാനമായി നിലനിർത്താനും, ടെസ്റ്റ് പ്രോബും ചിപ്പും എല്ലായ്പ്പോഴും സ്ഥിരമായ ആപേക്ഷിക സ്ഥാനം നിലനിർത്തുന്നുണ്ടെന്ന് ഉറപ്പാക്കാനും ഇതിന് കഴിയും.
2. സൂപ്പർ സ്ട്രോങ്ങ് വൈബ്രേഷൻ സപ്രഷൻ ഒരു സ്ഥിരതയുള്ള പരീക്ഷണ അന്തരീക്ഷം സൃഷ്ടിക്കുന്നു
ഗ്രാനൈറ്റിനുള്ളിലെ അതുല്യമായ ക്രിസ്റ്റൽ വൈകല്യങ്ങളും ഗ്രെയിൻ ബൗണ്ടറി സ്ലൈഡിംഗ് ഘടനയും ശക്തമായ ഊർജ്ജ വിസർജ്ജന ശേഷി നൽകുന്നു, 0.3-0.5 വരെ ഡാംപിംഗ് അനുപാതം, ഇത് ലോഹ അടിത്തറയുടെ ആറ് മടങ്ങ് കൂടുതലാണ്. 100Hz ന്റെ വൈബ്രേഷൻ ഉത്തേജനത്തിൽ, ഗ്രാനൈറ്റ് അടിത്തറയുടെ വൈബ്രേഷൻ അറ്റൻവേഷൻ സമയം 0.1 സെക്കൻഡ് മാത്രമാണെന്നും കാസ്റ്റ് ഇരുമ്പ് അടിത്തറയുടേത് 0.8 സെക്കൻഡ് മാത്രമാണെന്നും പരീക്ഷണ ഡാറ്റ കാണിക്കുന്നു. ഇതിനർത്ഥം ഗ്രാനൈറ്റ് അടിത്തറയ്ക്ക് ഉപകരണങ്ങൾ ആരംഭിക്കുന്നതും അടച്ചുപൂട്ടുന്നതും, ബാഹ്യ ആഘാതങ്ങൾ മുതലായവ മൂലമുണ്ടാകുന്ന വൈബ്രേഷനുകളെ തൽക്ഷണം അടിച്ചമർത്താനും ±1μm-നുള്ളിൽ ടെസ്റ്റ് പ്ലാറ്റ്‌ഫോമിന്റെ വൈബ്രേഷൻ ആംപ്ലിറ്റ്യൂഡ് നിയന്ത്രിക്കാനും കഴിയും, ഇത് നാനോസ്‌കെയിൽ പ്രോബുകളുടെ സ്ഥാനനിർണ്ണയത്തിന് സ്ഥിരമായ ഉറപ്പ് നൽകുന്നു.
3. പ്രകൃതിദത്തമായ കാന്തിക വിരുദ്ധ ഗുണങ്ങൾ, വൈദ്യുതകാന്തിക ഇടപെടൽ ഇല്ലാതാക്കുന്നു
ഗ്രാനൈറ്റ് ഒരു ഡയമാഗ്നറ്റിക് വസ്തുവാണ്, ഏകദേശം -10 ⁻⁵ കാന്തിക സംവേദനക്ഷമതയുണ്ട്. ആന്തരിക ഇലക്ട്രോണുകൾ രാസ ബോണ്ടുകൾക്കുള്ളിൽ ജോഡികളായി നിലനിൽക്കുന്നു, ബാഹ്യ കാന്തികക്ഷേത്രങ്ങളാൽ ഒരിക്കലും ധ്രുവീകരിക്കപ്പെടുന്നില്ല. 10mT യുടെ ശക്തമായ കാന്തികക്ഷേത്ര പരിതസ്ഥിതിയിൽ, ഗ്രാനൈറ്റിന്റെ ഉപരിതലത്തിലെ പ്രേരിത കാന്തികക്ഷേത്ര തീവ്രത 0.001mT-ൽ താഴെയാണ്, അതേസമയം കാസ്റ്റ് ഇരുമ്പിന്റെ ഉപരിതലത്തിലത് 8mT-യിൽ കൂടുതലായിരിക്കും. ഈ സ്വാഭാവിക ആന്റി-മാഗ്നറ്റിക് പ്രോപ്പർട്ടിക്ക് IC ടെസ്റ്റിംഗ് ഉപകരണങ്ങൾക്ക് ശുദ്ധമായ ഒരു അളക്കൽ അന്തരീക്ഷം സൃഷ്ടിക്കാൻ കഴിയും, ഇത് വർക്ക്ഷോപ്പ് മോട്ടോറുകൾ, RF സിഗ്നലുകൾ പോലുള്ള ബാഹ്യ വൈദ്യുതകാന്തിക ഇടപെടലുകളിൽ നിന്ന് സംരക്ഷിക്കുന്നു. ക്വാണ്ടം ചിപ്പുകൾ, ഉയർന്ന കൃത്യതയുള്ള ADC-കൾ/Dac-കൾ പോലുള്ള വൈദ്യുതകാന്തിക ശബ്ദത്തോട് വളരെ സെൻസിറ്റീവ് ആയ പരീക്ഷണ സാഹചര്യങ്ങൾക്ക് ഇത് പ്രത്യേകിച്ചും അനുയോജ്യമാണ്.
മൂന്നാമതായി, പ്രായോഗിക പ്രയോഗം ശ്രദ്ധേയമായ ഫലങ്ങൾ കൈവരിച്ചു.
നിരവധി സെമികണ്ടക്ടർ സംരംഭങ്ങളുടെ രീതികൾ ഗ്രാനൈറ്റ് ബേസുകളുടെ മൂല്യം പൂർണ്ണമായും തെളിയിച്ചിട്ടുണ്ട്. ആഗോളതലത്തിൽ അറിയപ്പെടുന്ന ഒരു സെമികണ്ടക്ടർ ടെസ്റ്റിംഗ് ഉപകരണ നിർമ്മാതാവ് അതിന്റെ ഉയർന്ന നിലവാരമുള്ള 5G ചിപ്പ് ടെസ്റ്റിംഗ് പ്ലാറ്റ്‌ഫോമിൽ ഒരു ഗ്രാനൈറ്റ് ബേസ് സ്വീകരിച്ചതിനുശേഷം, അത് അത്ഭുതകരമായ ഫലങ്ങൾ കൈവരിച്ചു: പ്രോബ് കാർഡിന്റെ സ്ഥാനനിർണ്ണയ കൃത്യത ±5μm ൽ നിന്ന് ±1μm ആയി വർദ്ധിച്ചു, ടെസ്റ്റ് ഡാറ്റയുടെ സ്റ്റാൻഡേർഡ് ഡീവിയേഷൻ 70% കുറഞ്ഞു, കൂടാതെ ഒരൊറ്റ ടെസ്റ്റിന്റെ തെറ്റായ വിധിന്യായ നിരക്ക് 0.5% ൽ നിന്ന് 0.03% ആയി ഗണ്യമായി കുറഞ്ഞു. അതേസമയം, വൈബ്രേഷൻ സപ്രഷൻ പ്രഭാവം ശ്രദ്ധേയമാണ്. വൈബ്രേഷൻ ക്ഷയിക്കുന്നത് വരെ കാത്തിരിക്കാതെ ഉപകരണങ്ങൾക്ക് പരിശോധന ആരംഭിക്കാൻ കഴിയും, സിംഗിൾ ടെസ്റ്റ് സൈക്കിൾ 20% കുറയ്ക്കുകയും വാർഷിക ഉൽ‌പാദന ശേഷി 3 ദശലക്ഷത്തിലധികം വേഫറുകൾ വർദ്ധിപ്പിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. കൂടാതെ, ഗ്രാനൈറ്റ് ബേസിന് 10 വർഷത്തിലധികം ആയുസ്സ് ഉണ്ട്, കൂടാതെ പതിവ് അറ്റകുറ്റപ്പണികൾ ആവശ്യമില്ല. ലോഹ ബേസുകളുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ, അതിന്റെ മൊത്തത്തിലുള്ള ചെലവ് 50% ൽ കൂടുതൽ കുറയുന്നു.
നാലാമതായി, വ്യാവസായിക പ്രവണതകളുമായി പൊരുത്തപ്പെടുകയും പരീക്ഷണ സാങ്കേതികവിദ്യയുടെ നവീകരണത്തിന് നേതൃത്വം നൽകുകയും ചെയ്യുക.
ചിപ്ലെറ്റ് പോലുള്ള നൂതന പാക്കേജിംഗ് സാങ്കേതികവിദ്യകളുടെ വികസനവും ക്വാണ്ടം കമ്പ്യൂട്ടിംഗ് ചിപ്പുകൾ പോലുള്ള ഉയർന്നുവരുന്ന മേഖലകളുടെ ഉയർച്ചയും മൂലം, ഐസി പരിശോധനയിൽ ഉപകരണ പ്രകടനത്തിനുള്ള ആവശ്യകതകൾ വർദ്ധിച്ചുകൊണ്ടിരിക്കും. ഗ്രാനൈറ്റ് ബേസുകളും നിരന്തരം നവീകരിക്കുകയും നവീകരിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. വസ്ത്രധാരണ പ്രതിരോധം വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നതിനുള്ള ഉപരിതല കോട്ടിംഗ് ചികിത്സയിലൂടെയോ അല്ലെങ്കിൽ സജീവമായ വൈബ്രേഷൻ നഷ്ടപരിഹാരവും മറ്റ് സാങ്കേതിക മുന്നേറ്റങ്ങളും നേടുന്നതിന് പീസോ ഇലക്ട്രിക് സെറാമിക്സുമായി സംയോജിപ്പിച്ചോ, അവർ കൂടുതൽ കൃത്യവും ബുദ്ധിപരവുമായ ഒരു ദിശയിലേക്ക് നീങ്ങുന്നു. ഭാവിയിൽ, ഗ്രാനൈറ്റ് ബേസ് അതിന്റെ മികച്ച പ്രകടനത്തോടെ സെമികണ്ടക്ടർ വ്യവസായത്തിന്റെ സാങ്കേതിക നവീകരണത്തെയും "ചൈനീസ് ചിപ്പുകളുടെ" ഉയർന്ന നിലവാരമുള്ള വികസനത്തെയും സംരക്ഷിക്കുന്നത് തുടരും.

ഒരു ഗ്രാനൈറ്റ് ബേസ് തിരഞ്ഞെടുക്കുന്നത് കൂടുതൽ കൃത്യവും സ്ഥിരതയുള്ളതും കാര്യക്ഷമവുമായ ഒരു ഐസി ടെസ്റ്റിംഗ് സൊല്യൂഷൻ തിരഞ്ഞെടുക്കുക എന്നാണ്. നിലവിലുള്ള നൂതന പ്രോസസ് ചിപ്പ് ടെസ്റ്റിംഗായാലും അല്ലെങ്കിൽ അത്യാധുനിക സാങ്കേതികവിദ്യകളുടെ ഭാവി പര്യവേക്ഷണമായാലും, ഗ്രാനൈറ്റ് ബേസ് മാറ്റാനാകാത്തതും പ്രധാനപ്പെട്ടതുമായ പങ്ക് വഹിക്കും.