Имрӯз, бо рушди босуръати саноати нимноқилҳо, санҷиши IC, ҳамчун як пайванди муҳим барои таъмини кори чипҳо, дақиқӣ ва устувории он мустақиман ба суръати ҳосилнокии чипҳо ва рақобатпазирии саноат таъсир мерасонад. Бо пешрафти раванди истеҳсоли чип ба сӯи гиреҳҳои 3nm, 2nm ва ҳатто пешрафтатар, талабот ба ҷузъҳои асосӣ дар таҷҳизоти санҷиши IC торафт сахттар мешавад. Пойгоҳҳои гранитӣ, бо хосиятҳои беназири мавод ва бартариҳои кори худ, ба як "шарики тиллоӣ"-и ҳатмӣ барои таҷҳизоти санҷиши IC табдил ёфтаанд. Дар паси ин кадом мантиқи техникӣ ниҳон аст?
I. «Нотавонӣ барои мубориза бо ин мушкилот»-и пойгоҳҳои анъанавӣ
Дар раванди санҷиши IC, таҷҳизот бояд кори электрикии пинҳои чип, якпорчагии сигнал ва ғайраро дар миқёси нано дақиқ муайян кунад. Бо вуҷуди ин, пойгоҳҳои анъанавии металлӣ (ба монанди оҳани рехтагарӣ ва пӯлод) дар татбиқи амалӣ мушкилоти зиёдеро ба миён овардаанд.
Аз як тараф, коэффитсиенти васеъшавии гармии маводҳои металлӣ нисбатан баланд аст, одатан аз 10 × 10⁻⁶/℃ болотар аст. Гармие, ки ҳангоми кори таҷҳизоти санҷиши IC ё ҳатто тағйироти ночизи ҳарорати муҳити зист ба вуҷуд меояд, метавонад боиси васеъшавии гармӣ ва кашиши назарраси пойгоҳи металлӣ гардад. Масалан, пойгоҳи оҳанини рехтагарӣ бо дарозии 1 метр метавонад ҳангоми тағирёбии ҳарорат то 10℃ то 100 мкм васеъ ва кашиш ёбад. Чунин тағйироти андоза барои нодуруст ҷойгир кардани зонди санҷишӣ бо пинҳои чип кифоя аст, ки боиси тамос бо суст ва дар натиҷа боиси таҳрифи маълумоти санҷиш мегардад.
Аз тарафи дигар, самаранокии пасткунии таҳкурсии металлӣ суст аст, ки истеъмоли зуди энергияи ларзишро, ки дар натиҷаи кори таҷҳизот ба вуҷуд меояд, душвор мегардонад. Дар сенарияи санҷиши сигнали басомади баланд, микро-ларзиши пайваста миқдори зиёди садоро ба вуҷуд меорад ва хатогии санҷиши якпорчагии сигналро беш аз 30% зиёд мекунад. Илова бар ин, маводҳои металлӣ ҳассосияти баланди магнитӣ доранд ва ба пайвастшавӣ бо сигналҳои электромагнитии таҷҳизоти санҷишӣ майл доранд, ки боиси талафоти ҷараёни гирд ва таъсири гистерезис мегардад, ки ба дақиқии андозагириҳои дақиқ халал мерасонад.
II. "Қувваи сахт"-и асосҳои гранитӣ
Устувории ниҳоии гармӣ, ки заминаро барои андозагирии дақиқ мегузорад
Гранит аз омезиши зичи кристаллҳои минералӣ, ба монанди кварс ва шпати фелдславӣ тавассути пайвандҳои ионӣ ва ковалентӣ ба вуҷуд меояд. Коэффисиенти васеъшавии гармии он хеле паст аст, танҳо 0.6-5×10⁻⁶/℃, ки тақрибан 1/2-1/20 нисбат ба маводҳои металлӣ аст. Ҳатто агар ҳарорат 10℃ тағйир ёбад ҳам, васеъшавӣ ва кашишхӯрии пойгоҳи гранитии 1-метра камтар аз 50 нм буда, қариб ба "деформатсияи сифр" мерасад. Дар айни замон, гузаронандагии гармии гранит танҳо 2-3 Вт/(м · К) аст, ки камтар аз 1/20 нисбат ба металлҳо аст. Он метавонад самаранок аз гузаронандагии гармии таҷҳизот пешгирӣ кунад, ҳарорати сатҳи пойгоҳро яксон нигоҳ дорад ва кафолат диҳад, ки зонди санҷишӣ ва чип ҳамеша мавқеи нисбии доимиро нигоҳ медоранд.
2. Саркӯбии ларзиши хеле қавӣ муҳити озмоишии устуворро фароҳам меорад
Нуқсонҳои беназири булӯрӣ ва сохтори лағжиши сарҳади доначаҳо дар дохили гранит ба он қобилияти паҳншавии қавии энергияро бо таносуби хомӯшкунӣ то 0,3-0,5 медиҳанд, ки ин нисбат ба пойгоҳи металлӣ беш аз шаш маротиба зиёдтар аст. Маълумоти таҷрибавӣ нишон медиҳанд, ки дар зери ангезиши ларзиши 100Гц, вақти сустшавии ларзиши пойгоҳи гранит танҳо 0,1 сония аст, дар ҳоле ки вақти пойгоҳи оҳанин 0,8 сония аст. Ин маънои онро дорад, ки пойгоҳи гранит метавонад ларзишҳоеро, ки аз ба кор андохтан ва хомӯш кардани таҷҳизот, таъсироти беруна ва ғайра ба вуҷуд меоянд, фавран пахш кунад ва амплитудаи ларзиши платформаи озмоиширо дар доираи ±1μm назорат кунад ва кафолати устуворро барои ҷойгиркунии зондҳои наноандоза таъмин намояд.
3. Хусусиятҳои табиии зиддимагнитӣ, ки халалҳои электромагнитиро аз байн мебаранд
Гранит маводи диамагнитӣ бо ҳассосияти магнитии тақрибан -10 ⁻⁵ аст. Электронҳои дохилӣ ҷуфт-ҷуфт дар дохили пайвандҳои кимиёвӣ мавҷуданд ва қариб ҳеҷ гоҳ аз ҷониби майдонҳои магнитии беруна қутбӣ намешаванд. Дар муҳити майдони магнитии қавии 10 мТ, шиддати майдони магнитии индуксияшуда дар сатҳи гранит камтар аз 0,001 мТ аст, дар ҳоле ки шиддати майдони магнитӣ дар сатҳи оҳани рехтагарӣ то 8 мТ зиёд аст. Ин хосияти табиии зиддимагнитӣ метавонад муҳити холиси ченкуниро барои таҷҳизоти санҷиши IC эҷод кунад ва онро аз дахолати электромагнитии беруна, ба монанди муҳаррикҳои устохона ва сигналҳои RF муҳофизат кунад. Он махсусан барои сенарияҳои озмоишӣ, ки ба садои электромагнитӣ хеле ҳассосанд, ба монанди чипҳои квантӣ ва ADC/DAC-ҳои баланддақиқ мувофиқ аст.
Сеюм, татбиқи амалӣ натиҷаҳои назаррас ба даст овард.
Амалияҳои сершумори корхонаҳои нимноқил арзиши пойгоҳҳои гранитиро пурра нишон доданд. Пас аз он ки як истеҳсолкунандаи таҷҳизоти санҷиши нимноқилҳои машҳури ҷаҳонӣ пойгоҳҳои гранитиро дар платформаи озмоишии чипи 5G-и худ қабул кард, он натиҷаҳои ҳайратангез ба даст овард: дақиқии ҷойгиркунии корти зонд аз ±5μm то ±1μm афзоиш ёфт, инҳирофи стандартии маълумоти санҷиш 70% коҳиш ёфт ва сатҳи нодуруст баҳодиҳии як санҷиш аз 0,5% то 0,03% коҳиш ёфт. Дар айни замон, таъсири пахшкунии ларзиш назаррас аст. Таҷҳизот метавонад санҷишро бе интизории коҳиши ларзиш оғоз кунад, ки давраи ягонаи санҷишро 20% кӯтоҳ мекунад ва иқтидори истеҳсолии солонаро ба беш аз 3 миллион вафл зиёд мекунад. Илова бар ин, пойгоҳҳои гранитӣ мӯҳлати хизмати зиёда аз 10 сол доранд ва ба нигоҳдории зуд-зуд ниёз надоранд. Дар муқоиса бо пойгоҳҳои металлӣ, арзиши умумии он беш аз 50% кам карда мешавад.
Чорум, мутобиқ шудан ба тамоюлҳои саноатӣ ва роҳбарӣ кардани навсозии технологияи озмоишӣ
Бо рушди технологияҳои пешрафтаи бастабандӣ (ба монанди Chiplet) ва афзоиши соҳаҳои нав ба монанди чипҳои ҳисоббарории квантӣ, талабот ба кори дастгоҳҳо дар санҷиши IC афзоиш хоҳад ёфт. Асосҳои гранитӣ низ пайваста навоварӣ ва такмил меёбанд. Тавассути коркарди рӯйпӯшҳои сатҳӣ барои баланд бардоштани муқовимати фарсудашавӣ ё бо якҷоя кардани сафолии пьезоэлектрикӣ барои ноил шудан ба ҷуброни фаъоли ларзиш ва дигар пешрафтҳои технологӣ, онҳо ба самти дақиқтар ва оқилонатар ҳаракат мекунанд. Дар оянда, асоси гранитӣ бо кори аълои худ навовариҳои технологии саноати нимноқилҳо ва рушди босифати "чипҳои чинӣ"-ро ҳифз хоҳад кард.
Интихоби пойгоҳи гранитӣ маънои интихоби роҳи ҳалли дақиқтар, устувортар ва самараноктари санҷиши микросхемаҳои IC-ро дорад. Новобаста аз он ки ин санҷиши пешрафтаи чипҳои равандҳои ҷорӣ ё омӯзиши ояндаи технологияҳои пешрафта бошад, пойгоҳи гранитӣ нақши ивазнашаванда ва муҳим хоҳад дошт.
Вақти нашр: 15 майи соли 2025