سيمي ڪنڊڪٽر انڊسٽري ۾ گرينائيٽ جا ڪهڙا نقصان آهن؟

سيمي ڪنڊڪٽر انڊسٽري ۾ اعليٰ درستگي ۽ اعليٰ اعتبار جي سخت ضرورتن جي تحت، جيتوڻيڪ گرينائيٽ بنيادي مواد مان هڪ آهي، ان جون خاصيتون پڻ ڪجهه حدون آڻين ٿيون. عملي ايپليڪيشنن ۾ ان جا مکيه نقصان ۽ چئلينج هيٺ ڏنل آهن:
پهرين، مواد تمام گهڻو ڀُرندڙ ۽ پروسيس ڪرڻ ڏکيو آهي.
ٽٽڻ جو خطرو: گرينائيٽ بنيادي طور تي هڪ قدرتي پٿر آهي جنهن ۾ قدرتي مائڪرو ڪرڪس ۽ معدني ذرڙن جون حدون اندر آهن، ۽ اهو هڪ عام ڀُرندڙ مواد آهي. الٽرا پريسيشن مشيننگ ۾ (جهڙوڪ نانو اسڪيل گرائنڊنگ ۽ پيچيده وکر مٿاڇري جي پروسيسنگ)، جيڪڏهن قوت غير برابر آهي يا پروسيسنگ پيرا ميٽر نامناسب آهن، ته چپنگ ۽ مائڪرو ڪريڪ پروپيگيشن جهڙا مسئلا پيدا ٿيڻ جو امڪان آهي، جنهن جي ڪري ورڪ پيس جي اسڪريپنگ ٿيندي آهي.

گھٽ پروسيسنگ ڪارڪردگي: ٽٽل ڀڃڻ کان بچڻ لاءِ، خاص عملن جهڙوڪ هيرن جي پيسڻ واري ويلز سان گهٽ رفتار سان پيسڻ ۽ مقناطيسي پالش ڪرڻ جي ضرورت آهي. پروسيسنگ چڪر ڌاتو جي مواد جي ڀيٽ ۾ 30٪ کان 50٪ ڊگهو آهي، ۽ سامان جي سيڙپڪاري جي قيمت وڌيڪ آهي (مثال طور، پنج محور لنڪيج مشيننگ سينٽر جي قيمت 10 ملين يوآن کان وڌيڪ آهي).
پيچيده جوڙجڪ جون حدون: ڪاسٽنگ، فورجنگ ۽ ٻين عملن ذريعي خالي هلڪي وزن واري جوڙجڪ پيدا ڪرڻ ڏکيو آهي. اهو گهڻو ڪري سادي جاميٽري شڪلن جهڙوڪ پليٽ ۽ بيس ۾ استعمال ٿيندو آهي، ۽ ان جو استعمال انهن سامان ۾ محدود آهي جن کي غير منظم سپورٽ يا اندروني پائپ لائن انضمام جي ضرورت هوندي آهي.
ٻيو، وڌيڪ کثافت سامان تي ڳري لوڊ جو سبب بڻجي ٿي
سنڀالڻ ۽ انسٽال ڪرڻ ۾ ڏکيائي: گرينائيٽ جي کثافت تقريبن 2.6-3.0 g/cm³ آهي، ۽ ان جو وزن ساڳئي مقدار ۾ ڪاسٽ آئرن جي ڀيٽ ۾ 1.5-2 ڀيرا آهي. مثال طور، فوٽو ليٿوگرافي مشين لاءِ گرينائيٽ بيس جو وزن 5 کان 10 ٽن تائين پهچي سگهي ٿو، جنهن لاءِ وقف ٿيل لفٽنگ سامان ۽ شاک پروف بنيادن جي ضرورت هوندي آهي، جيڪو ڪارخاني جي تعمير ۽ سامان جي تعیناتي جي قيمت وڌائي ٿو.
متحرڪ جوابي وقفو: تيز جڙت سامان جي حرڪت ڪندڙ حصن جي تيز رفتاري کي محدود ڪري ٿي (جهڙوڪ ويفر ٽرانسفر روبوٽس). اهڙين حالتن ۾ جتي تيز شروعات ۽ اسٽاپ جي ضرورت هجي (جهڙوڪ تيز رفتار معائنو سامان)، اهو پيداوار جي تال کي متاثر ڪري سگهي ٿو ۽ ڪارڪردگي کي گهٽائي سگهي ٿو.
ٽيون، مرمت ۽ ورهاڱي جي قيمت وڌيڪ آهي
خرابين جي مرمت ڪرڻ مشڪل آهي: جيڪڏهن استعمال دوران مٿاڇري جي خرابي يا ٽڪراءَ جو نقصان ٿئي ٿو، ته ان کي پيشه ورانه پيسڻ واري سامان ذريعي مرمت لاءِ ڪارخاني ڏانهن واپس ڪرڻ جي ضرورت آهي، جيڪو سائيٽ تي جلدي سنڀالي نٿو سگهجي. ان جي ابتڙ، ڌاتو جي حصن کي اسپاٽ ويلڊنگ ۽ ليزر ڪلڊنگ جهڙن طريقن ذريعي فوري طور تي مرمت ڪري سگهجي ٿو، جنهن جي نتيجي ۾ گهٽ وقت ختم ٿئي ٿو.
ڊيزائن جي ورهاڱي جو چڪر ڊگهو آهي: قدرتي گرينائيٽ رڳن ۾ فرق مختلف بيچز جي مادي خاصيتن (جهڙوڪ حرارتي توسيع جي کوٽائي ۽ ڊمپنگ تناسب) ۾ معمولي اتار چڙهاؤ جو سبب بڻجي سگهي ٿو. جيڪڏهن سامان جي ڊيزائن ۾ تبديلي اچي ٿي، ته مادي خاصيتن کي ٻيهر ملائڻ جي ضرورت آهي، ۽ تحقيق ۽ ترقي جي تصديق جو چڪر نسبتا ڊگهو آهي.
چوٿين محدود وسيلا ۽ ماحولياتي چئلينجز
قدرتي پٿر غير قابل تجديد آهي: اعليٰ معيار جو گرينائيٽ (جهڙوڪ "جنان گرين" ۽ "سيسم بليڪ" سيمي ڪنڊڪٽرز ۾ استعمال ٿيندو آهي) مخصوص رڳن تي ڀاڙيندو آهي، ان جا ذخيرا محدود آهن ۽ ماحولياتي تحفظ جي پاليسين جي ڪري ان جي کان کني محدود آهي. سيمي ڪنڊڪٽر انڊسٽري جي توسيع سان، خام مال جي غير مستحڪم فراهمي جو خطرو ٿي سگهي ٿو.
پروسيسنگ آلودگي جا مسئلا: ڪٽڻ ۽ پيسڻ جي عمل دوران، وڏي مقدار ۾ گرينائيٽ مٽي (جنهن ۾ سلڪون ڊاءِ آڪسائيڊ شامل آهي) پيدا ٿئي ٿي. جيڪڏهن صحيح طريقي سان هٿ نه لڳايو وڃي ته اهو سليڪوسس جو سبب بڻجي سگهي ٿو. ان کان علاوه، گندي پاڻي کي خارج ڪرڻ کان اڳ سيڊيمينٽيشن ذريعي علاج ڪرڻ جي ضرورت آهي، جنهن سان ماحولياتي تحفظ جي سيڙپڪاري ۾ اضافو ٿيندو.
پنج. ابھرندڙ عملن سان ڪافي مطابقت نه هجڻ.
ويڪيوم ماحول جون حدون: ڪجهه سيمي ڪنڊڪٽر عملن (جهڙوڪ ويڪيوم ڪوٽنگ ۽ اليڪٽران بيم ليٿوگرافي) کي سامان اندر هڪ اعليٰ ويڪيوم حالت برقرار رکڻ جي ضرورت هوندي آهي. جڏهن ته، گرينائيٽ جي مٿاڇري تي مائڪرو پورس گئس جي ماليڪيولن کي جذب ڪري سگهن ٿا، جيڪي آهستي آهستي آزاد ٿين ٿا ۽ ويڪيوم درجي جي استحڪام کي متاثر ڪن ٿا. تنهن ڪري، اضافي مٿاڇري جي کثافت جو علاج (جهڙوڪ رال امپريگنيشن) ضروري آهي.
برقي مقناطيسي مطابقت جا مسئلا: گرينائيٽ هڪ موصل مواد آهي. اهڙين حالتن ۾ جتي جامد بجلي خارج ٿيڻ يا برقي مقناطيسي شيلڊنگ جي ضرورت هوندي آهي (جهڙوڪ ويفر اليڪٽرو اسٽيٽڪ ايڊسورپشن پليٽ فارم)، ڌاتو ڪوٽنگ يا ڪنڊڪٽو فلمن کي مرڪب ڪرڻ جي ضرورت هوندي آهي، جنهن سان ساخت جي پيچيدگي ۽ قيمت وڌي ويندي آهي.
انڊسٽري جوابي حڪمت عملي
مٿي ذڪر ڪيل خامين جي باوجود، سيمي ڪنڊڪٽر انڊسٽري جزوي طور تي ٽيڪنالاجي جدت ذريعي گرينائيٽ جي خامين کي پورو ڪيو آهي:

جامع جوڙجڪ ڊيزائن: اهو "گرينائيٽ بيس + ميٽل فريم" جي ميلاپ کي اختيار ڪري ٿو، سختي ۽ هلڪو وزن ٻنهي کي نظر ۾ رکندي (مثال طور، هڪ خاص فوٽو ليٿوگرافي مشين ٺاهيندڙ گرينائيٽ بيس ۾ ايلومينيم مصر جي هني ڪومب جي جوڙجڪ کي شامل ڪري ٿو، وزن 40٪ گهٽائي ٿو).
مصنوعي مصنوعي متبادل مواد: گرينائيٽ جي حرارتي استحڪام ۽ وائبريشن مزاحمت کي نقل ڪرڻ لاءِ سيرامڪ ميٽرڪس ڪمپوزٽس (جهڙوڪ سلڪون ڪاربائيڊ سيرامڪس) ۽ ايپوڪسي رال تي ٻڌل مصنوعي پٿر تيار ڪريو، جڏهن ته پروسيسنگ لچڪ کي وڌايو وڃي.
ذهين پروسيسنگ ٽيڪنالاجي: پروسيسنگ رستي کي بهتر بڻائڻ لاءِ AI الگورتھم متعارف ڪرائڻ، ڪريڪ خطرن جي اڳڪٿي ڪرڻ لاءِ دٻاءُ جي تخليق، ۽ حقيقي وقت ۾ پيرا ميٽرز کي ترتيب ڏيڻ لاءِ آن لائن ڳولا کي گڏ ڪرڻ سان، پروسيسنگ اسڪريپ جي شرح 5٪ کان گهٽائي 1٪ کان گهٽ ڪئي وئي آهي.
خلاصو
سيمي ڪنڊڪٽر انڊسٽري ۾ گرينائيٽ جون خاميون بنيادي طور تي ان جي قدرتي مادي خاصيتن ۽ صنعتي گهرجن جي وچ ۾ راند مان پيدا ٿين ٿيون. ٽيڪنالاجي جي ترقي ۽ متبادل مواد جي ترقي سان، ان جي ايپليڪيشن منظرنامي بتدريج "ناقابل بدلي بنيادي حوالن جي حصن" (جهڙوڪ فوٽو ليٿوگرافي مشينن ۽ الٽرا پريسيشن ماپ پليٽ فارمن لاءِ هائيڊرو اسٽيٽڪ گائيڊ ريل) ڏانهن ڇڪي سگهن ٿا، جڏهن ته بتدريج غير نازڪ ساخت جي حصن ۾ وڌيڪ لچڪدار انجنيئرنگ مواد کي رستو ڏئي رهيا آهن. مستقبل ۾، ڪارڪردگي، قيمت ۽ استحڪام کي ڪيئن متوازن ڪجي اهو هڪ موضوع هوندو جنهن کي صنعت ڳوليندي رهندي.