1. Precizie dimensională
Planeitate: planeitatea suprafeței bazei trebuie să atingă un standard foarte ridicat, iar eroarea de planeitate nu trebuie să depășească ±0,5 μm în nicio zonă de 100 mm × 100 mm; Pentru întregul plan de bază, eroarea de planeitate este controlată în limita a ±1 μm. Acest lucru asigură că componentele cheie ale echipamentelor semiconductoare, cum ar fi capul de expunere al echipamentului de litografie și masa sondei echipamentului de detectare a cipurilor, pot fi instalate stabil și operate pe un plan de înaltă precizie, asigurând acuratețea căii optice și a conexiunii circuitului echipamentului și evitând deviația componentelor cauzată de planul neuniform al bazei, care afectează fabricarea cipurilor semiconductoare și precizia detecției.
Rectangularitate: Rectangularitatea fiecărei margini a bazei este crucială. În direcția lungimii, eroarea de rectilinie nu trebuie să depășească ±1 μm pe 1 m; eroarea de rectilinie diagonală este controlată în limita a ±1,5 μm. Luând ca exemplu o mașină de litografie de înaltă precizie, atunci când masa se mișcă de-a lungul șinei de ghidare a bazei, rectilinietatea marginii bazei afectează direct precizia traiectoriei mesei. Dacă rectilinietatea nu este conform standardelor, modelul litografic va fi distorsionat și deformat, rezultând reducerea randamentului de fabricație a cipului.
Paralelism: Eroarea de paralelism a suprafețelor superioare și inferioare ale bazei trebuie controlată în limita a ±1 μm. Un paralelism bun poate asigura stabilitatea centrului de greutate general după instalarea echipamentului, iar forța fiecărei componente este uniformă. În echipamentele de fabricație a plachetelor semiconductoare, dacă suprafețele superioare și inferioare ale bazei nu sunt paralele, placheta se va înclina în timpul procesării, afectând uniformitatea procesului, cum ar fi gravarea și acoperirea, și astfel afectând consecvența performanței cipului.
În al doilea rând, caracteristicile materialelor
Duritate: Duritatea materialului de bază din granit trebuie să atingă duritatea Shore HS70 sau mai mare. Duritatea ridicată poate rezista eficient uzurii cauzate de mișcarea frecventă și frecarea componentelor în timpul funcționării echipamentului, asigurând că baza poate menține o precizie ridicată a dimensiunii după o utilizare pe termen lung. În echipamentele de ambalare a cipurilor, brațul robotului apucă frecvent și plasează așchiul pe bază, iar duritatea ridicată a bazei poate asigura că suprafața nu este ușor de zgâriat și menține precizia mișcării brațului robotului.
Densitate: Densitatea materialului trebuie să fie între 2,6-3,1 g/cm³. Densitatea adecvată conferă bazei o stabilitate de bună calitate, ceea ce poate asigura o rigiditate suficientă pentru a susține echipamentul și nu va crea dificultăți la instalarea și transportul echipamentului din cauza greutății excesive. În cazul echipamentelor mari de inspecție a semiconductorilor, densitatea stabilă a bazei ajută la reducerea transmiterii vibrațiilor în timpul funcționării echipamentului și la îmbunătățirea preciziei de detectare.
Stabilitate termică: coeficientul de dilatare liniară este mai mic de 5×10⁻⁶/℃. Echipamentele semiconductoare sunt foarte sensibile la schimbările de temperatură, iar stabilitatea termică a bazei este direct legată de precizia echipamentului. În timpul procesului de litografie, fluctuațiile de temperatură pot provoca dilatarea sau contracția bazei, rezultând o abatere a dimensiunii modelului de expunere. Baza de granit cu coeficient de dilatare liniară scăzut poate controla schimbarea dimensiunii într-un interval foarte mic atunci când temperatura de funcționare a echipamentului se modifică (în general 20-30 °C) pentru a asigura precizia litografiei.
În al treilea rând, calitatea suprafeței
Rugozitate: Valoarea rugozității suprafeței Ra pe bază nu depășește 0,05 μm. Suprafața ultra-netedă poate reduce adsorbția prafului și a impurităților și poate reduce impactul asupra curățeniei mediului de fabricație a cipurilor semiconductoare. În atelierul fără praf de fabricație a cipurilor, particulele mici pot duce la defecte precum scurtcircuitul cipului, iar suprafața netedă a bazei ajută la menținerea unui mediu curat în atelier și la îmbunătățirea randamentului cipului.
Defecte microscopice: Suprafața bazei nu trebuie să prezinte fisuri vizibile, găuri de nisip, pori și alte defecte. La nivel microscopic, numărul de defecte cu un diametru mai mare de 1 μm pe centimetru pătrat nu trebuie să depășească 3 prin microscopie electronică. Aceste defecte vor afecta rezistența structurală și planeitatea suprafeței bazei și, ulterior, vor afecta stabilitatea și precizia echipamentului.
În al patrulea rând, stabilitate și rezistență la șocuri
Stabilitate dinamică: În mediul de vibrații simulat generat de funcționarea echipamentelor semiconductoare (interval de frecvență a vibrațiilor 10-1000Hz, amplitudine 0,01-0,1mm), deplasarea vibrațiilor punctelor cheie de montare de pe bază trebuie controlată în limita a ±0,05μm. Luând ca exemplu un echipament de testare a semiconductorilor, dacă vibrațiile proprii ale dispozitivului și vibrațiile mediului înconjurător sunt transmise către bază în timpul funcționării, precizia semnalului de testare poate fi afectată. O bună stabilitate dinamică poate asigura rezultate fiabile ale testelor.
Rezistență seismică: Baza trebuie să aibă performanțe seismice excelente și să poată atenua rapid energia vibrațiilor atunci când este supusă unor vibrații externe bruște (cum ar fi vibrațiile de simulare a undelor seismice) și să asigure că poziția relativă a componentelor cheie ale echipamentului se modifică în limita a ±0,1 μm. În fabricile de semiconductori din zonele predispuse la cutremure, bazele rezistente la cutremure pot proteja eficient echipamentele semiconductoare scumpe, reducând riscul de deteriorare a echipamentelor și de întrerupere a producției din cauza vibrațiilor.
5. Stabilitate chimică
Rezistența la coroziune: Baza de granit trebuie să reziste la coroziunea agenților chimici obișnuiți din procesul de fabricație a semiconductorilor, cum ar fi acidul fluorhidric, apa regia etc. După înmuierea în soluție de acid fluorhidric cu o fracție de masă de 40% timp de 24 de ore, rata de pierdere a calității suprafeței nu trebuie să depășească 0,01%; Înmuierea în apă regia (raport volumic acid clorhidric: acid azotic 3:1) timp de 12 ore nu va lăsa urme evidente de coroziune pe suprafață. Procesul de fabricație a semiconductorilor implică o varietate de procese de gravare și curățare chimică, iar rezistența bună la coroziune a bazei poate asigura că utilizarea pe termen lung în mediul chimic nu este erodată și că precizia și integritatea structurală sunt menținute.
Antipoluare: Materialul de bază are o absorbție extrem de scăzută a poluanților comuni în mediul de fabricație a semiconductorilor, cum ar fi gazele organice, ionii metalici etc. Atunci când este plasat într-un mediu care conține 10 PPM de gaze organice (de exemplu, benzen, toluen) și 1 ppm de ioni metalici (de exemplu, ioni de cupru, ioni de fier) timp de 72 de ore, modificarea performanței cauzată de adsorbția poluanților pe suprafața bazei este neglijabilă. Acest lucru previne migrarea contaminanților de pe suprafața bazei către zona de fabricație a cipului și afectarea calității acestuia.
Data publicării: 28 martie 2025