የዋፈር ፍተሻ መሳሪያዎች ምርጫ መመሪያ፡- በግራናይት እና በብረት መካከል የ10 ዓመት የመለኪያ መረጋጋት ንጽጽር።

.
በሴሚኮንዳክተር ማምረቻ መስክ፣ የዋፈር ፍተሻ መሳሪያዎች ትክክለኛነት የቺፖችን ጥራት እና ምርት በቀጥታ ይወስናል። የዋናውን የመለየት ክፍሎች የሚደግፍ መሠረት እንደመሆኑ መጠን የመሳሪያው መሰረታዊ ቁሳቁስ ልኬት መረጋጋት በመሳሪያዎቹ የረጅም ጊዜ የአሠራር አፈፃፀም ውስጥ ወሳኝ ሚና ይጫወታል። ግራናይት እና የተጣለ ብረት ለዋፈር ፍተሻ መሳሪያዎች በብዛት ጥቅም ላይ የሚውሉ ሁለት መሰረታዊ ቁሳቁሶች ናቸው። የ10 ዓመት የንፅፅር ጥናት በመጠን መረጋጋት ረገድ በመካከላቸው ያለውን ጉልህ ልዩነቶች አሳይቷል፣ ይህም ለመሳሪያዎች ምርጫ አስፈላጊ ማጣቀሻዎችን ይሰጣል።
የሙከራ ዳራ እና ዲዛይን
የሴሚኮንዳክተር ዋፈርስ የማምረት ሂደት ለምርመራ ትክክለኛነት እጅግ በጣም ከፍተኛ መስፈርቶች አሉት። የማይክሮሜትር ደረጃ ልኬት መዛባት እንኳን የቺፕ አፈጻጸምን መቀነስ ወይም መቧጨርን ሊያስከትል ይችላል። በረጅም ጊዜ አጠቃቀም ወቅት የግራናይት እና የተጣለ ብረት ልኬት መረጋጋትን ለማሰስ የምርምር ቡድኑ እውነተኛ የስራ አካባቢዎችን የሚመስሉ ሙከራዎችን ነድፏል። ተመሳሳይ ዝርዝር ያላቸው የግራናይት እና የተጣለ ብረት ናሙናዎች ተመርጠው የሙቀት መጠኑ ከ15℃ ወደ 35℃ በሚለዋወጥበት እና እርጥበት ከ30% ወደ 70% RH በሚለዋወጥበት የአካባቢ ክፍል ውስጥ ተቀምጠዋል። የመሳሪያዎቹ አሠራር በሚካሄድበት ጊዜ የሜካኒካል ንዝረት በንዝረት ሰንጠረዥ ተመስሏል። የናሙናዎቹ ቁልፍ ልኬቶች በየሩብ ዓመቱ በከፍተኛ ትክክለኛነት ባለው የሌዘር ኢንተርፌሮሜትር ተለክተዋል፣ እና መረጃው ለ10 ዓመታት ያለማቋረጥ ተመዝግቧል።

የሙከራ ውጤት፡ የግራናይት ፍጹም ጥቅም
የአስር ዓመታት የሙከራ መረጃዎች እንደሚያሳዩት የግራናይት ንጣፍ አስደናቂ መረጋጋት ያሳያል። የሙቀት መስፋፋት ቅንጅቱ እጅግ በጣም ዝቅተኛ ሲሆን በአማካይ 4.6×10⁻⁶/℃ ብቻ ነው። በከፍተኛ የሙቀት ለውጦች ስር፣ የልኬት መዛባት ሁልጊዜ በ±0.001ሚሜ ውስጥ ቁጥጥር ይደረግበታል። የእርጥበት ለውጦች ሲከሰቱ፣ የግራናይት ጥቅጥቅ ያለ መዋቅር ምንም ተጽእኖ አያሳርፍበትም፣ እና ምንም ሊለካ የሚችል የልኬት ለውጦች አይከሰቱም። በሜካኒካል ንዝረት አካባቢ፣ የግራናይት እጅግ በጣም ጥሩ የእርጥበት ባህሪያት የንዝረት ኃይልን በብቃት ይቀበላሉ፣ እና የልኬት መለዋወጥ እጅግ በጣም ትንሽ ነው።
በተቃራኒው፣ ለተጣለ ብረት ንጣፍ፣ አማካይ የሙቀት መስፋፋት ኮፊሸንት 11×10⁻⁶/℃ - 13×10⁻⁶/℃ ይደርሳል፣ እና በ10 ዓመታት ውስጥ በሙቀት ለውጦች ምክንያት የሚፈጠረው ከፍተኛው የልኬት መዛባት ±0.05ሚሜ ነው። እርጥበት አዘል በሆነ አካባቢ፣ የተጣለ ብረት ለዝገት እና ለዝገት የተጋለጠ ነው። አንዳንድ ናሙናዎች የአካባቢ መበላሸት ያሳያሉ፣ እና የልኬት መዛባት የበለጠ ይጨምራል። በሜካኒካል ንዝረት ተግባር ስር፣ የተጣለ ብረት ደካማ የንዝረት ማዳከም አፈፃፀም አለው እና መጠኑ በተደጋጋሚ ይለዋወጣል፣ ይህም የዋፈር ፍተሻ ከፍተኛ ትክክለኛነት መስፈርቶችን ለማሟላት አስቸጋሪ ያደርገዋል።
የመረጋጋት ልዩነት ዋና ምክንያት
ግራናይት የተፈጠረው በመቶ ሚሊዮኖች ለሚቆጠሩ ዓመታት በጂኦሎጂካል ሂደቶች ነው። ውስጣዊ መዋቅሩ ጥቅጥቅ ያለ እና ወጥ የሆነ ሲሆን የማዕድን ክሪስታሎችም በተረጋጋ ሁኔታ የተደረደሩ በመሆናቸው በተፈጥሮ ውስጣዊ ውጥረትን ያስወግዳሉ። ይህም እንደ የሙቀት መጠን፣ እርጥበት እና ንዝረት ባሉ ውጫዊ ሁኔታዎች ላይ ለሚከሰቱ ለውጦች እጅግ በጣም ስሜታዊ እንዳይሆን ያደርገዋል። የብረት ብረት የሚሠራው በመጣል ሂደት ሲሆን በውስጣቸው እንደ ቀዳዳዎች እና የአሸዋ ቀዳዳዎች ያሉ ጥቃቅን ጉድለቶች አሉት። ይህ በእንዲህ እንዳለ፣ በመጣል ሂደት ወቅት የሚፈጠረው የተረፈ ውጥረት በውጫዊው አካባቢ ማነቃቂያ ምክንያት የመጠን ለውጦችን ሊያስከትል ይችላል። የብረታ ብረት የብረት ባህሪያት በእርጥበት ምክንያት ዝገት እንዲፈጠር ያደርጉታል፣ ይህም የመዋቅር ጉዳትን ያፋጥናል እና የመጠን መረጋጋትን ይቀንሳል።
በዋፈር ፍተሻ መሳሪያዎች ላይ ያለው ተጽእኖ
በግራናይት ንጣፍ ላይ የተመሰረቱ የዋፈር ፍተሻ መሳሪያዎች፣ የተረጋጋ የልኬት አፈጻጸም ያለው፣ የፍተሻ ስርዓቱ ለረጅም ጊዜ ከፍተኛ ትክክለኛነትን እንዲጠብቅ፣ በመሳሪያዎች ትክክለኛነት መንሸራተት ምክንያት የሚፈጠረውን የተሳሳተ ግንዛቤ እና የተሳሳተ ግንዛቤን እንዲቀንስ እና የምርት ምርትን በእጅጉ እንዲሻሻል ሊያደርግ ይችላል። ይህ በእንዲህ እንዳለ፣ ዝቅተኛ የጥገና መስፈርቶች የመሳሪያውን ሙሉ የህይወት ዑደት ዋጋ ይቀንሳሉ። የብረት ንጣፎችን የሚጠቀሙ መሳሪያዎች፣ በደካማ የልኬት መረጋጋት ምክንያት፣ ተደጋጋሚ መለኪያ እና ጥገና ያስፈልጋቸዋል። ይህ የአሠራር ወጪዎችን ከማሳደግ ባለፈ በቂ ትክክለኛነት ምክንያት የሴሚኮንዳክተር ምርት ጥራት ላይ ተጽዕኖ ሊያሳድር ይችላል፣ ይህም የኢኮኖሚ ኪሳራ ሊያስከትል ይችላል።
የሴሚኮንዳክተር ኢንዱስትሪ ከፍተኛ ትክክለኛነት እና የተሻለ ጥራት ለማግኘት በሚያደርገው ጥረት፣ ለዋፈር ፍተሻ መሳሪያዎች መሰረታዊ ቁሳቁስ ግራናይትን መምረጥ የመሳሪያዎችን አፈጻጸም ለማረጋገጥ እና የኢንተርፕራይዞችን ተወዳዳሪነት ለማሳደግ የሚያስችል ጥበብ የተሞላበት እርምጃ መሆኑ አያጠራጥርም።