1. Mittatarkkuus
Tasaisuus: pohjan pinnan tasaisuuden tulee saavuttaa erittäin korkea taso, eikä tasaisuusvirheen tulisi ylittää ±0,5 μm millään 100 mm × 100 mm:n alueella; koko pohjatasossa tasaisuusvirhettä säädetään ±1 μm:n tarkkuudella. Tämä varmistaa, että puolijohdelaitteiden keskeiset komponentit, kuten litografialaitteen valotuspää ja sirunilmaisulaitteen koetinpöytä, voidaan asentaa ja käyttää vakaasti erittäin tarkalla tasolla, varmistaa laitteen optisen reitin ja piiriliitännän tarkkuus ja välttää pohjan epätasaisen tason aiheuttamat komponenttien siirtymäpoikkeamat, jotka vaikuttavat puolijohdesirun valmistukseen ja havaitsemistarkkuuteen.
Suoruus: Pohjan jokaisen reunan suoruus on ratkaisevan tärkeää. Pituussuunnassa suoruusvirhe ei saa ylittää ±1 μm per 1 m; diagonaalinen suoruusvirhe on ±1,5 μm. Esimerkiksi erittäin tarkkoja litografiakoneita käytettäessä, kun pöytä liikkuu pohjan ohjauskiskoa pitkin, pohjan reunan suoruus vaikuttaa suoraan pöydän liikeradan tarkkuuteen. Jos suoruus ei ole standardin mukainen, litografiakuvio vääristyy ja muuttuu epämuodostuneeksi, mikä johtaa sirunvalmistuksen saannon heikkenemiseen.
Yhdensuuntaisuus: Pohjan ylä- ja alapintojen yhdensuuntaisuusvirheen tulisi olla ±1 μm:n tarkkuudella. Hyvä yhdensuuntaisuus voi varmistaa painopisteen vakauden laitteen asennuksen jälkeen ja varmistaa, että kunkin komponentin voima on tasainen. Puolijohdekiekkojen valmistuslaitteissa, jos pohjan ylä- ja alapinta eivät ole yhdensuuntaiset, kiekko kallistuu käsittelyn aikana, mikä vaikuttaa prosessin, kuten etsauksen ja pinnoituksen, tasaisuuteen ja siten sirun suorituskyvyn tasaisuuteen.
Toiseksi, materiaalin ominaisuudet
Kovuus: Graniittipohjamateriaalin kovuuden tulisi olla vähintään Shore-kovuus HS70. Korkea kovuus kestää tehokkaasti laitteen käytön aikana komponenttien toistuvan liikkeen ja kitkan aiheuttamaa kulumista, varmistaen, että pohja säilyttää tarkan koon pitkäaikaisen käytön jälkeen. Sirupakkauslaitteessa robottivarsi tarttuu usein siruun ja asettaa sen pohjalle, ja pohjan korkea kovuus varmistaa, että pinta ei naarmuunnu helposti ja että robottivarren liikkeen tarkkuus säilyy.
Tiheys: Materiaalin tiheyden tulisi olla 2,6–3,1 g/cm³. Sopiva tiheys varmistaa pohjan hyvän laadun ja vakauden, mikä varmistaa riittävän jäykkyyden laitteen tukemiseksi eikä aiheuta vaikeuksia laitteen asennuksessa ja kuljetuksessa liiallisen painon vuoksi. Suurissa puolijohdetarkastuslaitteissa vakaa pohjatiheys auttaa vähentämään tärinän siirtymistä laitteen käytön aikana ja parantamaan havaitsemistarkkuutta.
Lämpöstabiilius: lineaarinen laajenemiskerroin on alle 5 × 10⁻⁶/℃. Puolijohdelaitteet ovat erittäin herkkiä lämpötilan muutoksille, ja pohjan lämpöstabiilisuus liittyy suoraan laitteen tarkkuuteen. Litografiaprosessin aikana lämpötilan vaihtelut voivat aiheuttaa pohjan laajenemista tai supistumista, mikä johtaa valotuskuvion koon poikkeamaan. Graniittipohja, jolla on alhainen lineaarinen laajenemiskerroin, voi hallita koon muutosta hyvin pienellä alueella laitteen käyttölämpötilan muuttuessa (yleensä 20-30 °C) litografian tarkkuuden varmistamiseksi.
Kolmanneksi, pinnan laatu
Karheus: Alustan pinnan karheuden Ra-arvo ei ylitä 0,05 μm. Erittäin sileä pinta voi vähentää pölyn ja epäpuhtauksien adsorptiota ja vähentää vaikutusta puolijohdesirujen valmistusympäristön puhtauteen. Pölyttömässä sirujen valmistusympäristössä pienet hiukkaset voivat aiheuttaa sirulle oikosulun kaltaisia vikoja, ja alustan sileä pinta auttaa ylläpitämään työpajan puhtaan ympäristön ja parantamaan sirun saantoa.
Mikroskooppiset viat: Alustan pinnalla ei saa olla näkyviä halkeamia, hiekkareikiä, huokosia tai muita vikoja. Mikroskooppisella tasolla yli 1 μm neliösenttimetriä kohti halkaisijaltaan olevien vikojen määrä ei saa ylittää 3 elektronimikroskopialla mitattuna. Nämä viat vaikuttavat alustan rakenteelliseen lujuuteen ja pinnan tasaisuuteen ja siten laitteen vakauteen ja tarkkuuteen.
Neljänneksi, vakaus ja iskunkestävyys
Dynaaminen stabiilius: Puolijohdelaitteiden toiminnan synnyttämässä simuloidussa värähtelyympäristössä (värähtelytaajuusalue 10–1000 Hz, amplitudi 0,01–0,1 mm) keskeisten kiinnityspisteiden värähtelysiirtymää alustassa tulisi kontrolloida ±0,05 μm:n tarkkuudella. Esimerkiksi puolijohdetestauslaitteistossa laitteen oma värähtely ja ympäröivän ympäristön värähtely voivat välittyä alustaan käytön aikana, mikä voi häiritä testisignaalin tarkkuutta. Hyvä dynaaminen stabiilius voi varmistaa luotettavat testitulokset.
Seisminen kestävyys: Pohjan on oltava erinomaisen seismisen suorituskyvyn omaava, ja sen on voitava nopeasti vaimentaa värähtelyenergiaa, kun se altistetaan äkilliselle ulkoiselle värähtelylle (kuten seismisen aallon simulointivärähtelylle), ja varmistettava, että laitteen keskeisten komponenttien suhteellinen sijainti muuttuu ±0,1 μm:n tarkkuudella. Maanjäristysalttiiden alueiden puolijohdetehtaissa maanjäristyskestävät pohjat voivat tehokkaasti suojata kalliita puolijohdelaitteita, mikä vähentää laitteiden vaurioitumisriskiä ja tärinän aiheuttamia tuotantohäiriöitä.
5. Kemiallinen stabiilius
Korroosionkestävyys: Graniittipohjan tulee kestää puolijohteiden valmistusprosessissa yleisten kemiallisten aineiden, kuten fluorivetyhapon ja kuningasveden, korroosiota. Kun graniittipohjaa on liotettu 40 %:n massaosuudella olevassa fluorivetyhappoliuoksessa 24 tunnin ajan, pinnan laadun heikkenemisaste ei saa ylittää 0,01 %. Kun pintaa on liotettu kuningasvedessä (suolahapon ja typpihapon tilavuussuhde 3:1) 12 tunnin ajan, siinä ei ole näkyviä korroosion jälkiä. Puolijohteiden valmistusprosessi sisältää erilaisia kemiallisia syövytys- ja puhdistusprosesseja, ja pohjan hyvä korroosionkestävyys varmistaa, että pitkäaikainen käyttö kemiallisessa ympäristössä ei heikkene ja että tarkkuus ja rakenteellinen eheys säilyvät.
Saastumisenesto: Perusmateriaali imee erittäin vähän puolijohteiden valmistusympäristössä yleisiä epäpuhtauksia, kuten orgaanisia kaasuja ja metalli-ioneja. Kun se sijoitetaan 72 tunniksi ympäristöön, joka sisältää 10 ppm orgaanisia kaasuja (esim. bentseeniä, tolueenia) ja 1 ppm metalli-ioneja (esim. kupari-ioneja, rauta-ioneja), epäpuhtauksien adsorboitumisen aiheuttama suorituskyvyn muutos peruspinnalle on merkityksetön. Tämä estää epäpuhtauksien siirtymisen peruspinnalta sirun valmistusalueelle ja vaikuttamasta sirun laatuun.
Julkaisun aika: 28.3.2025