1. Dimensionsnoggrannhet
Planhet: Basens yta ska ha en mycket hög planhet, och planhetsfelet bör inte överstiga ±0,5 μm inom något område på 100 mm × 100 mm. För hela basplanet kontrolleras planhetsfelet inom ±1 μm. Detta säkerställer att nyckelkomponenterna i halvledarutrustningen, såsom exponeringshuvudet på litografiutrustningen och sondbordet på chipdetekteringsutrustningen, kan installeras och användas stabilt på ett högprecisionsplan, säkerställa noggrannheten hos den optiska vägen och utrustningens kretsanslutning, och undvika förskjutningsavvikelser hos komponenterna orsakade av basens ojämna plan, vilket påverkar tillverkningen och detekteringsnoggrannheten hos halvledarchipen.
Rakhet: Rakheten på varje kant på basen är avgörande. I längdriktningen får rakhetsfelet inte överstiga ±1 μm per 1 m; Det diagonala rakhetsfelet kontrolleras inom ±1,5 μm. Om man tar en högprecisionslitografimaskin som exempel, när bordet rör sig längs basens styrskena, påverkar basens kants rakhet direkt bordets bannoggrannhet. Om rakheten inte håller måttet kommer litografimönstret att förvrängas och deformeras, vilket resulterar i minskad produktionskapacitet vid chiptillverkning.
Parallellitet: Parallellitetsfelet för basens övre och nedre ytor bör kontrolleras inom ±1 μm. God parallellitet kan säkerställa stabiliteten hos den totala tyngdpunkten efter installationen av utrustningen, och kraften hos varje komponent är enhetlig. I tillverkningsutrustning för halvledarskivor, om basens övre och nedre ytor inte är parallella, kommer skivan att luta under bearbetningen, vilket påverkar processens enhetlighet, såsom etsning och beläggning, och därmed påverkar chipets prestandakonsistens.
För det andra, materialegenskaper
Hårdhet: Granitbasmaterialets hårdhet bör uppnå Shore-hårdheten HS70 eller högre. Den höga hårdheten kan effektivt motstå slitage orsakat av frekvent rörelse och friktion av komponenter under utrustningens drift, vilket säkerställer att basen kan bibehålla en hög precisionsstorlek efter långvarig användning. I chipförpackningsutrustning griper och placerar robotarmen ofta chipet på basen, och basens höga hårdhet kan säkerställa att ytan inte lätt producerar repor och bibehålla noggrannheten i robotarmens rörelse.
Densitet: Materialdensiteten bör ligga mellan 2,6-3,1 g/cm³. Lämplig densitet ger basen god stabilitet, vilket kan säkerställa tillräcklig styvhet för att stödja utrustningen och inte orsakar svårigheter vid installation och transport av utrustningen på grund av överdriven vikt. I stor halvledarinspektionsutrustning bidrar en stabil basdensitet till att minska vibrationsöverföringen under utrustningens drift och förbättra detektionsnoggrannheten.
Termisk stabilitet: linjär expansionskoefficient är mindre än 5 × 10⁻⁶/℃. Halvledarutrustning är mycket känslig för temperaturförändringar, och basens termiska stabilitet är direkt relaterad till utrustningens noggrannhet. Under litografiprocessen kan temperaturfluktuationer orsaka expansion eller sammandragning av basen, vilket resulterar i en avvikelse i exponeringsmönstrets storlek. Granitbasen med låg linjär expansionskoefficient kan kontrollera storleksförändringen inom ett mycket litet område när utrustningens driftstemperatur ändras (vanligtvis 20-30 ° C) för att säkerställa litografins noggrannhet.
För det tredje, ytkvalitet
Ojämnhet: Ytjämnhetens Ra-värde på basen överstiger inte 0,05 μm. Den ultrasläta ytan kan minska adsorptionen av damm och föroreningar och minska påverkan på renligheten i halvledarchipstillverkningsmiljön. I den dammfria verkstaden för chiptillverkning kan små partiklar leda till defekter som kortslutning i chipet, och basens släta yta bidrar till att upprätthålla en ren miljö i verkstaden och förbättra chiputbytet.
Mikroskopiska defekter: Basens yta får inte ha några synliga sprickor, sandhål, porer eller andra defekter. På mikroskopisk nivå får antalet defekter med en diameter större än 1 μm per kvadratcentimeter inte överstiga 3 enligt elektronmikroskopi. Dessa defekter kommer att påverka basens strukturella hållfasthet och ytjämnhet, och därmed påverka utrustningens stabilitet och noggrannhet.
Fjärde, stabilitet och stöttålighet
Dynamisk stabilitet: I den simulerade vibrationsmiljön som genereras av driften av halvledarutrustning (vibrationsfrekvensområde 10–1000 Hz, amplitud 0,01–0,1 mm) bör vibrationsförskjutningen av viktiga monteringspunkter på basen kontrolleras inom ±0,05 μm. Om man tar halvledartestutrustning som ett exempel, om enhetens egna vibrationer och den omgivande miljöns vibrationer överförs till basen under drift, kan testsignalens noggrannhet störas. God dynamisk stabilitet kan säkerställa tillförlitliga testresultat.
Seismisk motståndskraft: Basen måste ha utmärkt seismisk prestanda och snabbt kunna dämpa vibrationsenergin när den utsätts för plötslig extern vibration (såsom vibrationer från simulering av seismiska vågor), och säkerställa att den relativa positionen för utrustningens nyckelkomponenter ändras inom ±0,1 μm. I halvledarfabriker i jordbävningsbenägna områden kan jordbävningsbeständiga baser effektivt skydda dyr halvledarutrustning, vilket minskar risken för utrustningsskador och produktionsstörningar på grund av vibrationer.
5. Kemisk stabilitet
Korrosionsbeständighet: Granitbasen ska motstå korrosionen från vanliga kemiska ämnen i halvledartillverkningsprocessen, såsom fluorvätesyra, kungsvatten etc. Efter blötläggning i fluorvätesyralösning med en massfraktion på 40 % i 24 timmar får ytkvalitetsförlusten inte överstiga 0,01 %; blötläggning i kungsvatten (volymförhållande saltsyra till salpetersyra 3:1) i 12 timmar, utan att det finns några uppenbara spår av korrosion på ytan. Halvledartillverkningsprocessen involverar en mängd olika kemiska etsnings- och rengöringsprocesser, och basens goda korrosionsbeständighet kan säkerställa att långvarig användning i kemisk miljö inte eroderas, och att noggrannheten och den strukturella integriteten bibehålls.
Föroreningsskydd: Basmaterialet har extremt låg absorption av vanliga föroreningar i halvledartillverkningsmiljön, såsom organiska gaser, metalljoner etc. När det placeras i en miljö som innehåller 10 PPM organiska gaser (t.ex. bensen, toluen) och 1 ppm metalljoner (t.ex. kopparjoner, järnjoner) i 72 timmar, är prestandaförändringen orsakad av adsorption av föroreningar på basytan försumbar. Detta förhindrar att föroreningar migrerar från basytan till chipets tillverkningsområde och påverkar chipets kvalitet.
Publiceringstid: 28 mars 2025