1. Точност на размерите
Плоскост: плоскостта на повърхността на основата трябва да достигне много висок стандарт, а грешката в плоскостта не трябва да надвишава ±0,5 μm във всяка област 100 mm × 100 mm; За цялата базова равнина грешката в плоскостта се контролира в рамките на ±1 μm. Това гарантира, че ключовите компоненти на полупроводниковото оборудване, като например експозиционната глава на литографското оборудване и сондажната маса на оборудването за откриване на чипове, могат да бъдат стабилно инсталирани и работещи върху високопрецизна равнина, да се осигури точността на оптичния път и свързването на веригата на оборудването и да се избегне отклонението от изместване на компонентите, причинено от неравната равнина на основата, което влияе върху производството на полупроводникови чипове и точността на откриване.
Праволинейност: Праволинейността на всеки ръб на основата е от решаващо значение. По посока на дължината грешката в праволинейността не трябва да надвишава ±1μm на 1m; грешката в диагоналната праволинейност се контролира в рамките на ±1,5μm. Вземайки за пример високопрецизна литографска машина, когато масата се движи по водещата релса на основата, праволинейността на ръба на основата пряко влияе върху точността на траекторията на масата. Ако праволинейността не е на стандартно ниво, литографският шаблон ще бъде изкривен и деформиран, което ще доведе до намаляване на добива на чипове.
Паралелност: Грешката в паралелизма на горната и долната повърхност на основата трябва да се контролира в рамките на ±1μm. Добрият паралелизъм може да осигури стабилност на общия център на тежестта след инсталиране на оборудването и равномерна сила на всеки компонент. В оборудването за производство на полупроводникови пластини, ако горната и долната повърхност на основата не са успоредни, пластината ще се наклони по време на обработката, което ще повлияе на равномерността на процеса, като например ецване и нанасяне на покритие, и по този начин ще повлияе на консистентността на производителността на чипа.
Второ, характеристики на материала
Твърдост: Твърдостта на гранитния основен материал трябва да достигне твърдост по Шор HS70 или по-висока. Високата твърдост може ефективно да устои на износването, причинено от честото движение и триене на компонентите по време на работа на оборудването, като гарантира, че основата може да поддържа висок прецизен размер дори след продължителна употреба. В оборудването за опаковане на чипове, роботното рамо често хваща и поставя чипа върху основата, а високата твърдост на основата може да гарантира, че повърхността не е лесна за надраскване и да се поддържа точността на движението на роботното рамо.
Плътност: Плътността на материала трябва да бъде между 2,6-3,1 g/cm³. Подходящата плътност осигурява добра стабилност на основата, което може да осигури достатъчна твърдост за поддържане на оборудването и няма да създаде трудности при монтажа и транспортирането на оборудването поради прекомерно тегло. При голямо оборудване за инспекция на полупроводници, стабилната плътност на основата помага за намаляване на предаването на вибрации по време на работа на оборудването и подобрява точността на откриване.
Термична стабилност: коефициентът на линейно разширение е по-малък от 5×10⁻⁶/℃. Полупроводниковото оборудване е много чувствително към температурни промени и термичната стабилност на основата е пряко свързана с точността на оборудването. По време на литографския процес температурните колебания могат да причинят разширяване или свиване на основата, което води до отклонение в размера на експонирания шаблон. Гранитната основа с нисък коефициент на линейно разширение може да контролира промяната на размера в много малък диапазон, когато работната температура на оборудването се промени (обикновено 20-30°C), за да се гарантира точността на литографията.
Трето, качество на повърхността
Грапавост: Стойността на грапавостта на повърхността Ra на основата не надвишава 0,05 μm. Ултрагладката повърхност може да намали адсорбцията на прах и примеси и да намали въздействието върху чистотата на средата за производство на полупроводникови чипове. В безпрашния цех за производство на чипове, малките частици могат да доведат до дефекти като късо съединение на чипа, а гладката повърхност на основата помага за поддържане на чиста среда в цеха и подобряване на добива на чиповете.
Микроскопични дефекти: Повърхността на основата не трябва да има видими пукнатини, дупки от пясък, пори и други дефекти. На микроскопично ниво броят на дефектите с диаметър по-голям от 1μm на квадратен сантиметър не трябва да надвишава 3, установени чрез електронна микроскопия. Тези дефекти ще повлияят на структурната здравина и плоскостта на повърхността на основата, а оттам и на стабилността и точността на оборудването.
Четвърто, стабилност и устойчивост на удар
Динамична стабилност: В симулирана вибрационна среда, генерирана от работата на полупроводниково оборудване (честотен диапазон на вибрациите 10-1000Hz, амплитуда 0.01-0.1mm), вибрационното изместване на ключовите точки за монтаж върху основата трябва да се контролира в рамките на ±0.05μm. Вземайки за пример полупроводниковото тестово оборудване, ако собствените вибрации на устройството и вибрациите на околната среда се предават към основата по време на работа, точността на тестовия сигнал може да бъде повлияна. Добрата динамична стабилност може да осигури надеждни резултати от теста.
Сеизмична устойчивост: Основата трябва да има отлични сеизмични характеристики и да може бързо да намали вибрационната енергия, когато е подложена на внезапни външни вибрации (като например вибрации, симулиращи сеизмични вълни), и да гарантира, че относителното положение на ключовите компоненти на оборудването се променя в рамките на ±0,1 μm. В полупроводникови фабрики в земетръсни райони, устойчивите на земетресения основи могат ефективно да защитят скъпо полупроводниково оборудване, намалявайки риска от повреда на оборудването и прекъсване на производството поради вибрации.
5. Химична стабилност
Устойчивост на корозия: Гранитната основа трябва да издържа на корозия от често срещани химични агенти в процеса на производство на полупроводници, като флуороводородна киселина, царска вода и др. След накисване в разтвор на флуороводородна киселина с масова част 40% за 24 часа, степента на загуба на качество на повърхността не трябва да надвишава 0,01%; Накисване в царска вода (обемно съотношение на солна киселина към азотна киселина 3:1) за 12 часа не води до видими следи от корозия по повърхността. Процесът на производство на полупроводници включва различни процеси на химическо ецване и почистване, а добрата устойчивост на корозия на основата може да гарантира, че дългосрочната употреба в химическа среда не се нарушава и точността и структурната цялост се запазват.
Против замърсяване: Основният материал има изключително ниска абсорбция на често срещани замърсители в средата за производство на полупроводници, като органични газове, метални йони и др. Когато се постави в среда, съдържаща 10 PPM органични газове (напр. бензен, толуен) и 1 ppm метални йони (напр. медни йони, железни йони) за 72 часа, промяната в производителността, причинена от адсорбцията на замърсители върху повърхността на основата, е незначителна. Това предотвратява миграцията на замърсители от повърхността на основата към зоната за производство на чипове и влиянието върху качеството на чипа.
Време на публикуване: 28 март 2025 г.