Fordelene med granittbaser når det gjelder vibrasjonsmotstand og termisk stabilitet i waferskjæreutstyr.

I prosessen der halvlederindustrien beveger seg mot nanoskala produksjonsprosesser, har waferskjæring, som en nøkkelledd i brikkeproduksjon, ekstremt strenge krav til utstyrets stabilitet. Granittbasen, med sin enestående vibrasjonsmotstand og termiske stabilitet, har blitt en kjernekomponent i waferskjæreutstyr, og gir en pålitelig garanti for å oppnå høy presisjon og høy effektivitet i waferprosessering.

Høye dempings- og antivibrasjonsegenskaper: Sikrer skjærenøyaktighet på nanonivå
Når waferskjæreutstyret er i drift, vil spindelens høyhastighetsrotasjon, skjæreverktøyets høyfrekvente vibrasjon og miljøvibrasjoner generert av det omkringliggende utstyret ha en betydelig innvirkning på skjærenøyaktigheten. Dempingsytelsen til tradisjonelle metallbaser er begrenset, noe som gjør det vanskelig å raskt dempe vibrasjoner, noe som fører til mikronivåjitter i skjæreverktøy og direkte forårsaker defekter som avskallede kanter og sprekker på wafere. Granittbasens høye dempingsegenskaper har fundamentalt løst dette problemet.
De indre mineralkrystallene i granitt er tett sammenvevd og danner en naturlig energispredningsstruktur. Når vibrasjonen overføres til basen, kan den indre mikrostrukturen raskt omdanne vibrasjonsenergien til termisk energi, noe som oppnår effektiv vibrasjonsdemping. Eksperimentelle data viser at granittbasen under samme vibrasjonsmiljø kan dempe vibrasjonsamplituden med mer enn 90 % i løpet av 0,5 sekunder, mens metallbasen trenger 3 til 5 sekunder. Denne enestående dempningsytelsen sikrer at skjæreverktøyet forblir stabilt under nanoskala-skjæreprosessen, noe som garanterer en jevn kant på waferskjæringen og effektivt reduserer flisingshastigheten. For eksempel, i 5nm waferskjæreprosessen kan utstyr med granittbase kontrollere flisingsstørrelsen innenfor 10 μm, som er over 40 % høyere enn for utstyr med metallbase.
Ultralav termisk utvidelseskoeffisient: Motstandsdyktig mot påvirkning av temperatursvingninger
Under waferskjæringsprosessen kan varme generert av friksjonen fra skjæreverktøyene, varmespredning fra langvarig drift av utstyret og endringer i verkstedtemperaturen forårsake termisk deformasjon av utstyrskomponentene. Den termiske utvidelseskoeffisienten til metalliske materialer er relativt høy (omtrent 12 × 10⁻⁶/℃). Når temperaturen svinger med 5 ℃, kan en 1 meter lang metallbase deformeres på 60 μm, noe som fører til at skjæreposisjonen endres og påvirker skjærenøyaktigheten alvorlig.
Den termiske utvidelseskoeffisienten til granittbasen er bare (4-8) × 10⁻⁶/℃, som er mindre enn en tredjedel av den for metallmaterialer. Under samme temperaturendring kan dimensjonsendringen nesten ignoreres. Måledataene fra en viss halvlederproduksjonsbedrift viser at under en 8-timers kontinuerlig høyintensitets waferskjæringsoperasjon, når omgivelsestemperaturen svinger med 10 ℃, er skjæreposisjonsforskyvningen til utstyr med granittbase mindre enn 20 μm, mens den for utstyr med metallbase overstiger 60 μm. Denne stabile termiske ytelsen sikrer at den relative posisjonen mellom skjæreverktøyet og waferen forblir presis til enhver tid. Selv under langvarig kontinuerlig drift eller drastiske endringer i omgivelsestemperaturen, kan den konsistente skjærenøyaktigheten opprettholdes.
Stivhet og slitestyrke: Sikre langsiktig stabil drift av utstyret
I tillegg til fordelene med vibrasjonsmotstand og termisk stabilitet, forbedrer granittbasens høye stivhet og slitestyrke påliteligheten til waferskjæreutstyret ytterligere. Granitt har en hardhet på 6 til 7 på Mohs-skalaen og en trykkfasthet på over 120 MPa. Den tåler det enorme trykket og slagkraften under skjæreprosessen og er ikke utsatt for deformasjon. Samtidig gir den tette strukturen den utmerket slitestyrke. Selv under hyppige skjæreoperasjoner er overflaten på basen ikke utsatt for slitasje, noe som sikrer at utstyret opprettholder høy presisjonsdrift over lang tid.
I praktiske anvendelser har mange waferprodusenter forbedret produktutbyttet og produksjonseffektiviteten betydelig ved å ta i bruk skjæreutstyr med granittbaser. Data fra et globalt ledende støperi viser at etter introduksjonen av granittbasert utstyr har waferskjæreutbyttet økt fra 88 % til over 95 %, og vedlikeholdssyklusen for utstyr har blitt tredoblet, noe som effektivt reduserer produksjonskostnadene og forbedrer markedskonkurranseevnen.
Avslutningsvis gir granittbasen, med sin utmerkede vibrasjonsmotstand, termiske stabilitet, høye stivhet og slitestyrke, omfattende ytelsesgarantier for waferskjæringsutstyr. Etter hvert som halvlederteknologien utvikler seg mot høyere presisjon, vil granittbaser spille en stadig viktigere rolle innen waferproduksjon, og fremme den kontinuerlige innovative utviklingen av halvlederindustrien.