В точной цепочке производства полупроводников система транспортировки пластин является своего рода «жизненно важным элементом линии по производству микросхем», а её стабильность и точность напрямую определяют выход готовых микросхем. Новое поколение систем транспортировки пластин революционным образом сочетает линейные двигатели с гранитными основаниями, а уникальные преимущества гранитных материалов – это ключ к созданию высокопроизводительной передачи данных.
Гранитное основание: создание «прочного фундамента» для стабильной передачи данных
Гранит, прошедший сотни миллионов лет геологического развития, отличается плотной и равномерной внутренней кристаллизацией минералов. Эта природная особенность делает его идеальным базовым материалом для систем передачи пластин. В сложных условиях чистых помещений для полупроводникового производства гранит, благодаря своему сверхнизкому коэффициенту теплового расширения (всего 5-7 ×10⁻⁶/℃), способен противостоять нагреву, выделяемому при работе оборудования, и влиянию изменений температуры окружающей среды, обеспечивая стабильность размера основания и предотвращая отклонение траектории передачи сигнала, вызванное тепловой деформацией. Его выдающиеся характеристики гашения вибраций позволяют быстро поглощать механические вибрации, возникающие при запуске, остановке и ускорении линейных двигателей, а также внешние помехи, возникающие при работе другого оборудования в цехе, обеспечивая стабильную платформу с «нулевым дрожанием» для передачи пластин.
Между тем, химическая стабильность гранита гарантирует его устойчивость к коррозии и ржавчине в цехах по производству полупроводников, где кислотные и щелочные реагенты летучи и требуется высокая чистота, что позволяет избежать влияния на точность передачи данных, вызванного старением материала или адсорбцией загрязняющих веществ. Гладкая и плотная поверхность позволяет более эффективно снижать налипание пыли, что соответствует строгим стандартам чистоты помещений и исключает риск загрязнения пластины с самого начала.
Эффект «золотого партнерства» линейных двигателей и гранита
Линейные двигатели, благодаря своим характеристикам, таким как отсутствие механического зазора в трансмиссии, высокое ускорение и высокая скорость отклика, обеспечивают трансмиссии с пластинами такие преимущества, как «быстрота, точность и стабильность». Гранитное основание обеспечивает прочную и надежную опорную платформу. Сочетание этих двух факторов обеспечивает резкий скачок производительности. Когда линейный двигатель приводит в движение держатель пластин по направляющей гранитного основания, высокая жесткость и устойчивость основания обеспечивают эффективную передачу движущей силы двигателя, предотвращая потерю мощности или задержку передачи, вызванную деформацией основания.
В связи с потребностью в наноточности линейные двигатели позволяют достичь субмикронного уровня управления перемещением. Высокоточные характеристики обработки гранитных оснований (с контролем погрешностей плоскостности в пределах ±1 мкм) идеально соответствуют точности управления линейными двигателями, обеспечивая погрешность позиционирования при передаче пластин менее ±5 мкм. Будь то высокоскоростное перемещение между различными технологическими устройствами или точная парковка для передачи пластин, сочетание линейных двигателей и гранитных оснований обеспечивает «нулевое отклонение и нулевой джиттер» при передаче пластин.
Проверка отраслевой практики: двойное повышение эффективности и производительности
После модернизации системы транспортировки пластин ведущее мировое предприятие по производству полупроводников внедрило решение, сочетающее линейный двигатель и гранитное основание, что повысило эффективность транспортировки пластин на 40%, снизило частоту возникновения таких ошибок, как столкновения и смещения, в процессе транспортировки на 85% и увеличило общий выход годных кристаллов на 6%. В основе этих данных лежит гарантия стабильности передачи, обеспечиваемая гранитным основанием, а также высокоскоростной и точный синергетический эффект линейного двигателя, что значительно снижает потери и ошибки в процессе транспортировки пластин.
От свойств материалов до точности производства, от преимуществ в производительности до практической проверки – сочетание линейных двигателей и гранитных оснований задало новые стандарты в области систем переноса пластин. В будущем, когда полупроводниковые технологии перейдут на 3-нм и 2-нм техпроцессы, гранитные материалы, несомненно, продолжат придавать мощный импульс развитию отрасли благодаря своим незаменимым преимуществам.
Время публикации: 14 мая 2025 г.