Í ferli hálfleiðaraiðnaðarins sem færist yfir í framleiðsluferli á nanóskala, eru afar strangar kröfur um stöðugleika búnaðar við skífuskurð, sem er lykilhlekkur í örgjörvaframleiðslu. Granítgrunnurinn, með framúrskarandi titringsþol og hitastöðugleika, hefur orðið kjarnaþáttur í skífuskurðarbúnaði og veitir áreiðanlega tryggingu fyrir mikilli nákvæmni og skilvirkri skífuvinnslu.
Mikil dempunar- og titringsdeyfandi eiginleikar: Tryggir nákvæmni í skurði á nanóstigi
Þegar skurðarbúnaðurinn fyrir skífur er í notkun mun hraði snúnings spindilsins, hátíðni titringur skurðarverkfærisins og umhverfis titringur sem myndast af nærliggjandi búnaði hafa veruleg áhrif á nákvæmni skurðarins. Dempunargeta hefðbundinna málmgrunna er takmörkuð, sem gerir það erfitt að draga úr titringi hratt, sem leiðir til míkrómetra titrings í skurðarverkfærum og veldur beint göllum eins og sprungnum brúnum og köflum á skífum. Mikil dempunareiginleikar granítgrunnsins hafa í grundvallaratriðum leyst þetta vandamál.
Innri steinefnakristallar granítsins eru þétt fléttaðir saman og mynda náttúrulega orkudreifingarbyggingu. Þegar titringurinn berst til grunnsins getur innri örbygging þess hratt breytt titringsorkunni í varmaorku og náð fram skilvirkri titringsdeyfingu. Tilraunagögn sýna að við sama titringsumhverfi getur granítgrunnurinn dregið úr titringsvídd um meira en 90% á 0,5 sekúndum, en málmgrunnurinn þarf 3 til 5 sekúndur. Þessi framúrskarandi dempunarárangur tryggir að skurðarverkfærið haldist stöðugt við nanóskurðarferlið, sem tryggir slétta brún á skurðinum og dregur á áhrifaríkan hátt úr flísunarhraða. Til dæmis, í 5nm skurðarferlinu á plötunni, getur búnaður með granítgrunni stjórnað flísunarstærðinni innan 10μm, sem er yfir 40% hærra en búnaður með málmgrunni.
Mjög lágur varmaþenslustuðull: Þolir áhrif hitasveiflna
Við skurð á flísum getur hiti sem myndast vegna núnings skurðarverkfæranna, varmaútbreiðsla vegna langtímanotkunar búnaðarins og breytingar á hitastigi verkstæðisins valdið varmaaflögun íhluta búnaðarins. Varmaþenslustuðull málmefna er tiltölulega hár (u.þ.b. 12 × 10⁻⁶/℃). Þegar hitastigið sveiflast um 5℃ getur 1 metra langur málmgrunnur orðið fyrir 60 μm aflögun, sem veldur því að skurðarstaðan færist til og hefur alvarleg áhrif á nákvæmni skurðarins.
Varmaþenslustuðull granítgrunnsins er aðeins (4-8) ×10⁻⁶/℃, sem er minna en þriðjungur af stuðli málmefna. Við sömu hitabreytingu er næstum hægt að hunsa víddarbreytingu hans. Mæligögn ákveðins hálfleiðaraframleiðslufyrirtækis sýna að við 8 klukkustunda samfellda hástyrks skurðaðgerð á skífum, þegar umhverfishitastig sveiflast um 10℃, er skurðarstöðufrávik búnaðarins með granítgrunni minna en 20μm, en búnaðarins með málmgrunni fer yfir 60μm. Þessi stöðuga varmaafköst tryggja að hlutfallsleg staðsetning milli skurðarverkfærisins og skífunnar haldist nákvæm ávallt. Jafnvel við langvarandi samfellda notkun eða miklar breytingar á umhverfishita er hægt að viðhalda stöðugri skurðnákvæmni.
Stífleiki og slitþol: Tryggið langtíma stöðugan rekstur búnaðarins
Auk kostanna titringsþols og hitastöðugleika eykur mikill stífleiki og slitþol granítgrunnsins enn frekar áreiðanleika búnaðarins til að skera skífur. Granít hefur hörku upp á 6 til 7 á Mohs-kvarðanum og þrýstiþol yfir 120 MPa. Það þolir mikinn þrýsting og höggkraft við skurðarferlið og er ekki viðkvæmt fyrir aflögun. Þétt uppbygging þess veitir því frábæra slitþol. Jafnvel við tíðar skurðaðgerðir er yfirborð grunnsins ekki viðkvæmt fyrir sliti, sem tryggir að búnaðurinn viðheldur mikilli nákvæmni í langan tíma.
Í reynd hafa mörg fyrirtæki sem framleiða skífur bætt framleiðslugetu og skilvirkni verulega með því að taka upp skurðarbúnað með granítgrunni. Gögn frá leiðandi verksmiðju á heimsvísu sýna að eftir að granítgrunnbúnaður var kynntur hefur afköst skífuskurðar aukist úr 88% í yfir 95% og viðhaldsferlið hefur þrefaldast, sem dregur verulega úr framleiðslukostnaði og eykur samkeppnishæfni á markaði.
Að lokum má segja að granítgrunnurinn, með framúrskarandi titringsþoli, hitastöðugleika, mikilli stífleika og slitþoli, veitir alhliða ábyrgð á afköstum fyrir skífuskurðarbúnað. Þar sem tækni hálfleiðara þróast í átt að meiri nákvæmni munu granítgrunnar gegna stærra hlutverki á sviði skífuframleiðslu og stuðla að stöðugri nýsköpun í hálfleiðaraiðnaðinum.
Birtingartími: 20. maí 2025