1. Precisão dimensional
Planicidade: a planicidade da superfície da base deve atingir um padrão muito alto, e o erro de planicidade não deve exceder ±0,5μm em qualquer área de 100mm×100mm; para todo o plano da base, o erro de planicidade é controlado dentro de ±1μm. Isso garante que os principais componentes do equipamento semicondutor, como o cabeçote de exposição do equipamento de litografia e a mesa de sondagem do equipamento de detecção de chips, possam ser instalados e operados de forma estável em um plano de alta precisão, garantindo a precisão do caminho óptico e da conexão do circuito do equipamento, e evitando o desvio de deslocamento dos componentes causado pelo plano irregular da base, o que afeta a fabricação do chip semicondutor e a precisão da detecção.
Retilinidade: A retilinidade de cada borda da base é crucial. Na direção do comprimento, o erro de retilinidade não deve exceder ±1μm por 1m; o erro de retilinidade diagonal é controlado dentro de ±1,5μm. Tomando como exemplo uma máquina de litografia de alta precisão, quando a mesa se move ao longo do trilho-guia da base, a retilinidade da borda da base afeta diretamente a precisão da trajetória da mesa. Se a retilinidade não estiver de acordo com os padrões, o padrão litográfico será distorcido e deformado, resultando na redução do rendimento da fabricação de cavacos.
Paralelismo: O erro de paralelismo das superfícies superior e inferior da base deve ser controlado dentro de ±1 μm. Um bom paralelismo pode garantir a estabilidade do centro de gravidade geral após a instalação do equipamento, e a força de cada componente é uniforme. Em equipamentos de fabricação de wafers semicondutores, se as superfícies superior e inferior da base não forem paralelas, o wafer se inclinará durante o processamento, afetando a uniformidade do processo, como corrosão e revestimento, e, portanto, afetando a consistência do desempenho do chip.
Em segundo lugar, as características do material
Dureza: A dureza do material base de granito deve atingir a dureza Shore HS70 ou superior. A alta dureza pode resistir eficazmente ao desgaste causado pelo movimento frequente e atrito dos componentes durante a operação do equipamento, garantindo que a base mantenha um tamanho de alta precisão após uso prolongado. No equipamento de embalagem de chips, o braço robótico frequentemente agarra e posiciona o chip na base, e a alta dureza da base garante que a superfície não seja facilmente arranhada e mantém a precisão do movimento do braço robótico.
Densidade: A densidade do material deve estar entre 2,6 e 3,1 g/cm³. A densidade adequada garante que a base tenha boa estabilidade de qualidade, o que garante rigidez suficiente para suportar o equipamento e não dificulta a instalação e o transporte do equipamento devido ao peso excessivo. Em equipamentos de inspeção de semicondutores de grande porte, uma densidade de base estável ajuda a reduzir a transmissão de vibração durante a operação do equipamento e a melhorar a precisão da detecção.
Estabilidade térmica: o coeficiente de expansão linear é inferior a 5 × 10⁻⁶/°C. Equipamentos semicondutores são muito sensíveis a mudanças de temperatura, e a estabilidade térmica da base está diretamente relacionada à precisão do equipamento. Durante o processo litográfico, flutuações de temperatura podem causar a expansão ou contração da base, resultando em um desvio no tamanho do padrão de exposição. A base de granito com baixo coeficiente de expansão linear pode controlar a mudança de tamanho em uma faixa muito pequena quando a temperatura operacional do equipamento muda (geralmente 20-30 °C), garantindo a precisão da litografia.
Terceiro, qualidade da superfície
Rugosidade: O valor Ra da rugosidade da superfície na base não excede 0,05 μm. A superfície ultralisa pode reduzir a adsorção de poeira e impurezas, reduzindo o impacto na limpeza do ambiente de fabricação de chips semicondutores. Em uma oficina livre de poeira na fabricação de chips, pequenas partículas podem causar defeitos como curto-circuito, e a superfície lisa da base ajuda a manter o ambiente limpo da oficina e a melhorar o rendimento do chip.
Defeitos microscópicos: A superfície da base não deve apresentar rachaduras visíveis, buracos de areia, poros e outros defeitos. Em nível microscópico, o número de defeitos com diâmetro superior a 1 μm por centímetro quadrado não deve exceder 3 na microscopia eletrônica. Esses defeitos afetarão a resistência estrutural e a planura da superfície da base, afetando, consequentemente, a estabilidade e a precisão do equipamento.
Quarto, estabilidade e resistência ao choque
Estabilidade dinâmica: No ambiente de vibração simulado gerado pela operação de equipamentos semicondutores (faixa de frequência de vibração de 10 a 1000 Hz, amplitude de 0,01 a 0,1 mm), o deslocamento da vibração dos principais pontos de montagem na base deve ser controlado dentro de ± 0,05 μm. Tomando como exemplo um equipamento de teste semicondutor, se a vibração do próprio dispositivo e a vibração do ambiente circundante forem transmitidas à base durante a operação, a precisão do sinal de teste poderá ser afetada. Uma boa estabilidade dinâmica pode garantir resultados de teste confiáveis.
Resistência sísmica: A base deve ter excelente desempenho sísmico e ser capaz de atenuar rapidamente a energia de vibração quando submetida a vibrações externas repentinas (como a vibração de simulação de ondas sísmicas), além de garantir que a posição relativa dos principais componentes do equipamento mude dentro de ±0,1 μm. Em fábricas de semicondutores em áreas propensas a terremotos, bases resistentes a terremotos podem proteger eficazmente equipamentos semicondutores caros, reduzindo o risco de danos aos equipamentos e interrupções na produção devido à vibração.
5. Estabilidade química
Resistência à corrosão: A base de granito deve suportar a corrosão de agentes químicos comuns no processo de fabricação de semicondutores, como ácido fluorídrico, água régia, etc. Após imersão em solução de ácido fluorídrico com fração mássica de 40% por 24 horas, a taxa de perda de qualidade da superfície não deve exceder 0,01%. Após imersão em água régia (razão volumétrica de ácido clorídrico para ácido nítrico de 3:1) por 12 horas, não há vestígios óbvios de corrosão na superfície. O processo de fabricação de semicondutores envolve uma variedade de processos químicos de corrosão e limpeza, e a boa resistência à corrosão da base pode garantir que o uso a longo prazo em ambientes químicos não seja afetado pela erosão, e que a precisão e a integridade estrutural sejam mantidas.
Antipoluição: O material base possui baixíssima absorção de poluentes comuns no ambiente de fabricação de semicondutores, como gases orgânicos, íons metálicos, etc. Quando exposto a um ambiente contendo 10 ppm de gases orgânicos (por exemplo, benzeno, tolueno) e 1 ppm de íons metálicos (por exemplo, íons de cobre, íons de ferro) por 72 horas, a alteração no desempenho causada pela adsorção de poluentes na superfície da base é insignificante. Isso evita que contaminantes migrem da superfície da base para a área de fabricação do chip, afetando a qualidade do chip.
Horário da publicação: 28/03/2025