Inom området inspektion av halvledarskivor är renheten i renrumsmiljön direkt relaterad till produktutbytet. I takt med att precisionen i chiptillverkningsprocesserna fortsätter att förbättras blir kraven på bärplattformar för detektionsutrustning allt strängare. Granitplattformar, med sina egenskaper som noll metalljonfrisättning och låg partikelförorening, har överträffat traditionella rostfria stålmaterial och blivit den föredragna lösningen för skivinspektionsutrustning.
Granit är en naturlig magmatisk bergart som huvudsakligen består av icke-metalliska mineraler som kvarts, fältspat och glimmer. Denna egenskap ger den fördelen att den inte frigör metalljoner alls. Däremot är rostfritt stål, som en legering av metaller som järn, krom och nickel, benäget för elektrokemisk korrosion på sin yta på grund av erosion av vattenånga och sura eller alkaliska gaser i en renrumsmiljö, vilket resulterar i utfällning av metalljoner som Fe²⁺ och Cr³⁺. När dessa små joner fäster vid waferns yta kommer de att förändra halvledarmaterialets elektriska egenskaper i efterföljande processer som fotolitografi och etsning, orsaka tröskelspänningsdrift hos transistorn och till och med leda till kortslutningar i kretsen. Data från professionella institutioner visar att efter att granitplattformen kontinuerligt exponerats för en simulerad renrumstemperatur och fuktighetsmiljö (23 ± 0,5 ℃, 45 % ± 5 % RF) i 1000 timmar, var frisättningen av metalljoner lägre än detektionsgränsen (< 0,1 ppb). Defektfrekvensen hos wafers orsakad av metalljonkontaminering vid användning av plattformar i rostfritt stål kan vara så hög som 15 % till 20 %.
När det gäller kontroll av partikelföroreningar presterar granitplattformar också exceptionellt bra. Renrum har extremt höga krav på koncentrationen av suspenderade partiklar i luften. Till exempel, i ISO-klass 1-renrum, överstiger antalet tillåtna 0,1 μm partiklar per kubikmeter inte 10. Även om plattformen i rostfritt stål har genomgått poleringsbehandling kan den fortfarande producera metallskräp eller oxidskal som lossnar på grund av yttre krafter som utrustningsvibrationer och personaldrift, vilket kan störa detektionens optiska väg eller repa waferns yta. Granitplattformar, med sin täta mineralstruktur (densitet ≥2,7 g/cm³) och höga hårdhet (6-7 på Mohs-skalan), är inte benägna att slitas eller gå sönder under långvarig användning. Mätningar visar att de kan minska koncentrationen av suspenderade partiklar i luften i detektionsutrustningsområdet med mer än 40 % jämfört med plattformar i rostfritt stål, vilket effektivt upprätthåller renrumsstandarderna.
Förutom sina rena egenskaper överträffar granitplattformarnas omfattande prestanda även rostfritt ståls. När det gäller termisk stabilitet är dess värmeutvidgningskoefficient endast (4-8) × 10⁻⁶/℃, mindre än hälften av rostfritt ståls (cirka 17×10⁻⁶/℃), vilket bättre kan bibehålla positioneringsnoggrannheten hos detektionsutrustningen när temperaturen i renrummet fluktuerar. Den höga dämpningsegenskapen (dämpningsförhållande > 0,05) kan snabbt dämpa utrustningens vibrationer och förhindra att detektionssonden skakar. Dess naturliga korrosionsbeständighet gör att den förblir stabil även vid exponering för fotoresistlösningsmedel, etsgaser och andra kemikalier utan behov av ytterligare beläggningsskydd.
För närvarande används granitplattformar i stor utsträckning i avancerade wafertillverkningsanläggningar. Data visar att efter att granitplattformen använts har felbedömningsgraden för detektering av partiklar på waferytorna minskat med 60 %, utrustningens kalibreringscykel har förlängts med tre gånger och den totala produktionskostnaden har sjunkit med 25 %. I takt med att halvledarindustrin går mot högre precision kommer granitplattformar, med sina kärnfördelar som noll metalljonfrisättning och låg partikelförorening, att fortsätta att ge stabilt och tillförlitligt stöd för waferinspektion och bli en viktig drivkraft för branschens framsteg.
Publiceringstid: 20 maj 2025