У сфері інспекції напівпровідникових пластин чистота чистого приміщення безпосередньо пов'язана з виходом продукції. Оскільки точність процесів виробництва мікросхем продовжує покращуватися, вимоги до платформ для перенесення детекційного обладнання стають дедалі суворішими. Гранітні платформи, з їхніми характеристиками нульового виділення іонів металів та низького забруднення частинками, перевершили традиційні матеріали з нержавіючої сталі та стали кращим рішенням для обладнання для інспекції пластин.
Граніт — це природна магматична порода, що складається переважно з неметалевих мінералів, таких як кварц, польовий шпат та слюда. Ця характеристика дає йому перевагу нульового вивільнення іонів металів. На противагу цьому, нержавіюча сталь, як сплав металів, таких як залізо, хром та нікель, схильна до електрохімічної корозії на своїй поверхні через ерозію водяної пари та кислотних або лужних газів у середовищі чистого приміщення, що призводить до осадження іонів металів, таких як Fe²⁺ та Cr³⁺. Як тільки ці крихітні іони прикріплюються до поверхні пластини, вони змінюють електричні властивості напівпровідникового матеріалу в наступних процесах, таких як фотолітографія та травлення, викликають дрейф порогової напруги транзистора та навіть призводять до коротких замикань у ланцюзі. Дані випробувань професійних установ показують, що після того, як гранітна платформа постійно перебувала в імітації середовища чистого приміщення з температурою та вологістю (23±0,5℃, 45%±5% відносної вологості) протягом 1000 годин, вивільнення іонів металів було нижчим за межу виявлення (<0,1 ppb). Рівень дефектів пластин, спричинених забрудненням іонами металів при використанні платформ з нержавіючої сталі, може сягати від 15% до 20%.
Що стосується контролю забруднення частинками, гранітні платформи також демонструють виняткові результати. Чисті приміщення мають надзвичайно високі вимоги до концентрації зважених частинок у повітрі. Наприклад, у чистих приміщеннях класу ISO 1 кількість частинок розміром 0,1 мкм, дозволених на кубічний метр, не перевищує 10. Навіть якщо платформа з нержавіючої сталі пройшла поліровку, вона все одно може утворювати металеві залишки або оксидну окалину, що відшаровується через зовнішні сили, такі як вібрація обладнання та робота персоналу, що може перешкоджати оптичному шляху виявлення або подряпати поверхню пластини. Гранітні платформи, з їхньою щільною мінеральною структурою (щільність ≥2,7 г/см³) та високою твердістю (6-7 за шкалою Мооса), не схильні до зносу або поломок під час тривалого використання. Вимірювання показують, що вони можуть знизити концентрацію зважених частинок у повітрі зони детектування більш ніж на 40% порівняно з платформами з нержавіючої сталі, ефективно підтримуючи стандарти чистоти приміщення.
Окрім чистоти, комплексна продуктивність гранітних платформ також значно перевершує платформи з нержавіючої сталі. Щодо термостійкості, коефіцієнт теплового розширення становить лише (4-8) × 10⁻⁶/℃, що менше половини коефіцієнта теплового розширення нержавіючої сталі (близько 17× 10⁻⁶/℃), що дозволяє краще підтримувати точність позиціонування детекторного обладнання за коливань температури в чистому приміщенні. Високий коефіцієнт демпфування (коефіцієнт демпфування > 0,05) дозволяє швидко послабити вібрацію обладнання та запобігти тремтінню детекторного зонда. Природна стійкість до корозії дозволяє їм залишатися стабільними навіть під впливом фоторезистних розчинників, травильних газів та інших хімічних речовин без необхідності додаткового захисного покриття.
Наразі гранітні платформи широко використовуються на передових заводах з виробництва пластин. Дані показують, що після впровадження гранітної платформи рівень помилок у виявленні частинок на поверхні пластини знизився на 60%, цикл калібрування обладнання збільшився втричі, а загальна вартість виробництва знизилася на 25%. Оскільки напівпровідникова промисловість рухається до вищої точності, гранітні платформи, з їхніми основними перевагами, такими як нульове виділення іонів металів та низьке забруднення частинками, продовжуватимуть забезпечувати стабільну та надійну підтримку для інспекції пластин, стаючи важливою рушійною силою прогресу галузі.
Час публікації: 20 травня 2025 р.