Στον τομέα της επιθεώρησης πλακιδίων ημιαγωγών, η καθαρότητα του περιβάλλοντος καθαρού δωματίου σχετίζεται άμεσα με την απόδοση του προϊόντος. Καθώς η ακρίβεια των διαδικασιών κατασκευής τσιπ συνεχίζει να βελτιώνεται, οι απαιτήσεις για τις πλατφόρμες μεταφοράς εξοπλισμού ανίχνευσης γίνονται ολοένα και πιο αυστηρές. Οι πλατφόρμες από γρανίτη, με τα χαρακτηριστικά τους μηδενικής απελευθέρωσης μεταλλικών ιόντων και χαμηλής ρύπανσης σωματιδίων, έχουν ξεπεράσει τα παραδοσιακά υλικά από ανοξείδωτο χάλυβα και έχουν γίνει η προτιμώμενη λύση για τον εξοπλισμό επιθεώρησης πλακιδίων.
Ο γρανίτης είναι ένα φυσικό πυριγενές πέτρωμα που αποτελείται κυρίως από μη μεταλλικά ορυκτά όπως χαλαζία, άστριο και μαρμαρυγία. Αυτό το χαρακτηριστικό του δίνει το πλεονέκτημα της μηδενικής απελευθέρωσης μεταλλικών ιόντων. Αντίθετα, ο ανοξείδωτος χάλυβας, ως κράμα μετάλλων όπως ο σίδηρος, το χρώμιο και το νικέλιο, είναι επιρρεπής σε ηλεκτροχημική διάβρωση στην επιφάνειά του λόγω της διάβρωσης υδρατμών και όξινων ή αλκαλικών αερίων σε περιβάλλον καθαρού δωματίου, με αποτέλεσμα την καθίζηση μεταλλικών ιόντων όπως Fe²⁺ και Cr³⁺. Μόλις αυτά τα μικροσκοπικά ιόντα προσκολληθούν στην επιφάνεια του πλακιδίου, θα αλλάξουν τις ηλεκτρικές ιδιότητες του ημιαγωγού υλικού σε επόμενες διεργασίες όπως η φωτολιθογραφία και η χάραξη, θα προκαλέσουν μετατόπιση τάσης κατωφλίου του τρανζίστορ, ακόμη και θα οδηγήσουν σε βραχυκυκλώματα στο κύκλωμα. Δεδομένα δοκιμών από επαγγελματικά ιδρύματα δείχνουν ότι μετά από συνεχή έκθεση της πλατφόρμας γρανίτη σε προσομοιωμένο περιβάλλον θερμοκρασίας και υγρασίας καθαρού δωματίου (23±0,5℃, 45%±5% RH) για 1000 ώρες, η απελευθέρωση μεταλλικών ιόντων ήταν χαμηλότερη από το όριο ανίχνευσης (< 0,1ppb). Το ποσοστό ελαττωμάτων των πλακιδίων που προκαλείται από μόλυνση με μεταλλικά ιόντα κατά τη χρήση πλατφορμών από ανοξείδωτο χάλυβα μπορεί να φτάσει το 15% έως 20%.
Όσον αφορά τον έλεγχο της μόλυνσης από σωματίδια, οι πλατφόρμες από γρανίτη έχουν επίσης εξαιρετικά καλή απόδοση. Οι καθαροί χώροι έχουν εξαιρετικά υψηλές απαιτήσεις για τη συγκέντρωση αιωρούμενων σωματιδίων στον αέρα. Για παράδειγμα, σε καθαρούς χώρους ISO Κλάσης 1, ο αριθμός των σωματιδίων 0,1μm που επιτρέπονται ανά κυβικό μέτρο δεν υπερβαίνει τα 10. Ακόμα κι αν η πλατφόρμα από ανοξείδωτο χάλυβα έχει υποστεί επεξεργασία στίλβωσης, ενδέχεται να παράγει μεταλλικά υπολείμματα ή αποκόλληση οξειδίων λόγω εξωτερικών δυνάμεων, όπως οι κραδασμοί του εξοπλισμού και η λειτουργία του προσωπικού, τα οποία μπορούν να επηρεάσουν την οπτική διαδρομή ανίχνευσης ή να γρατσουνίσουν την επιφάνεια του πλακιδίου. Οι πλατφόρμες από γρανίτη, με την πυκνή ορυκτή δομή τους (πυκνότητα ≥2,7g/cm³) και την υψηλή σκληρότητα (6-7 στην κλίμακα Mohs), δεν είναι επιρρεπείς σε φθορά ή θραύση κατά τη μακροχρόνια χρήση. Οι μετρήσεις δείχνουν ότι μπορούν να μειώσουν τη συγκέντρωση αιωρούμενων σωματιδίων στον αέρα της περιοχής του εξοπλισμού ανίχνευσης κατά περισσότερο από 40% σε σύγκριση με τις πλατφόρμες από ανοξείδωτο χάλυβα, διατηρώντας αποτελεσματικά τα πρότυπα ποιότητας καθαρού χώρου.
Εκτός από τα καθαρά χαρακτηριστικά τους, η συνολική απόδοση των πλατφορμών από γρανίτη υπερβαίνει κατά πολύ αυτή του ανοξείδωτου χάλυβα. Όσον αφορά τη θερμική σταθερότητα, ο συντελεστής θερμικής διαστολής τους είναι μόνο (4-8) ×10⁻⁶/℃, λιγότερο από το μισό του ανοξείδωτου χάλυβα (περίπου 17×10⁻⁶/℃), γεγονός που μπορεί να διατηρήσει καλύτερα την ακρίβεια τοποθέτησης του εξοπλισμού ανίχνευσης όταν η θερμοκρασία στο καθαρό δωμάτιο κυμαίνεται. Το υψηλό χαρακτηριστικό απόσβεσης (λόγος απόσβεσης > 0,05) μπορεί να μετριάσει γρήγορα τους κραδασμούς του εξοπλισμού και να αποτρέψει την δόνηση του αισθητήρα ανίχνευσης. Η φυσική του αντοχή στη διάβρωση του επιτρέπει να παραμένει σταθερός ακόμη και όταν εκτίθεται σε φωτοευαίσθητους διαλύτες, αέρια χάραξης και άλλες χημικές ουσίες χωρίς την ανάγκη πρόσθετης προστασίας επίστρωσης.
Προς το παρόν, οι πλατφόρμες γρανίτη χρησιμοποιούνται ευρέως σε προηγμένες μονάδες κατασκευής πλακιδίων. Τα δεδομένα δείχνουν ότι μετά την υιοθέτηση της πλατφόρμας γρανίτη, το ποσοστό λανθασμένης εκτίμησης στην ανίχνευση σωματιδίων στην επιφάνεια των πλακιδίων έχει μειωθεί κατά 60%, ο κύκλος βαθμονόμησης του εξοπλισμού έχει παραταθεί τρεις φορές και το συνολικό κόστος παραγωγής έχει μειωθεί κατά 25%. Καθώς η βιομηχανία ημιαγωγών κινείται προς υψηλότερη ακρίβεια, οι πλατφόρμες γρανίτη, με τα βασικά τους πλεονεκτήματα, όπως η μηδενική απελευθέρωση μεταλλικών ιόντων και η χαμηλή ρύπανση σωματιδίων, θα συνεχίσουν να παρέχουν σταθερή και αξιόπιστη υποστήριξη για την επιθεώρηση πλακιδίων, αποτελώντας μια σημαντική δύναμη που θα οδηγήσει στην πρόοδο του κλάδου.
Ώρα δημοσίευσης: 20 Μαΐου 2025