В областта на инспекцията на полупроводникови пластини, чистотата на чистата среда е пряко свързана с добива на продукта. Тъй като прецизността на производствените процеси на чипове продължава да се подобрява, изискванията за носещите платформи на детекторното оборудване стават все по-строги. Гранитните платформи, с характеристиките си на нулево отделяне на метални йони и ниско замърсяване с частици, надминават традиционните материали от неръждаема стомана и се превръщат в предпочитано решение за оборудване за инспекция на пластини.
Гранитът е естествена магмена скала, съставена главно от неметални минерали като кварц, фелдшпат и слюда. Тази характеристика му дава предимството на нулево отделяне на метални йони. За разлика от това, неръждаемата стомана, като сплав от метали като желязо, хром и никел, е склонна към електрохимична корозия на повърхността си поради ерозията на водните пари и киселинните или алкалните газове в чиста среда, което води до утаяване на метални йони като Fe²⁺ и Cr³⁺. След като тези малки йони се прикрепят към повърхността на пластината, те ще променят електрическите свойства на полупроводниковия материал в последващи процеси като фотолитография и ецване, ще причинят отклонение на праговото напрежение на транзистора и дори ще доведат до късо съединение във веригата. Данните от тестове на професионални институции показват, че след като гранитната платформа е била непрекъснато изложена на симулирана среда с температура и влажност в чиста стая (23±0.5℃, 45%±5% относителна влажност) в продължение на 1000 часа, отделянето на метални йони е било по-ниско от границата на откриване (< 0.1ppb). Процентът на дефекти на пластините, причинени от замърсяване с метални йони при използване на платформи от неръждаема стомана, може да достигне от 15% до 20%.
По отношение на контрола на замърсяването с частици, гранитните платформи също се представят изключително добре. Чистите помещения имат изключително високи изисквания за концентрацията на суспендирани частици във въздуха. Например, в чисти помещения от клас 1 по ISO, броят на допустимите частици от 0,1 μm на кубичен метър не надвишава 10. Дори ако платформата от неръждаема стомана е претърпяла полираща обработка, тя все още може да доведе до отлепване на метални отломки или оксиден слой поради външни сили, като вибрации на оборудването и работа на персонала, което може да повлияе на оптичния път на детекцията или да надраска повърхността на пластината. Гранитните платформи, с тяхната плътна минерална структура (плътност ≥2,7 g/cm³) и висока твърдост (6-7 по скалата на Mohs), не са склонни към износване или счупване при продължителна употреба. Измерванията показват, че те могат да намалят концентрацията на суспендирани частици във въздуха в зоната на оборудването за детекция с повече от 40% в сравнение с платформите от неръждаема стомана, като ефективно поддържат стандартите за чистота.
В допълнение към чистите си характеристики, цялостната производителност на гранитните платформи също така далеч надминава тази на неръждаемата стомана. По отношение на термичната стабилност, коефициентът на термично разширение е само (4-8) × 10⁻⁶/℃, по-малко от половината от този на неръждаемата стомана (около 17×10⁻⁶/℃), което може по-добре да поддържа точността на позициониране на детекторното оборудване, когато температурата в чистото помещение се колебае. Високата характеристика на затихване (коефициент на затихване > 0,05) може бързо да намали вибрациите на оборудването и да предотврати треперенето на детекторната сонда. Естествената устойчивост на корозия позволява тя да остане стабилна дори когато е изложена на фоторезистни разтворители, ецващи газове и други химикали, без да е необходимо допълнително защитно покритие.
В момента гранитните платформи се използват широко в модерни заводи за производство на пластини. Данните показват, че след внедряването на гранитната платформа, процентът на погрешни преценки при откриване на частици по повърхността на пластината е намалял с 60%, цикълът на калибриране на оборудването е удължен три пъти, а общите производствени разходи са спаднали с 25%. Тъй като полупроводниковата индустрия се движи към по-висока прецизност, гранитните платформи, с основните си предимства като нулево отделяне на метални йони и ниско замърсяване с частици, ще продължат да осигуряват стабилна и надеждна поддръжка за инспекция на пластини, превръщайки се във важна движеща сила, движеща напредъка на индустрията.
Време на публикуване: 20 май 2025 г.