1. Mõõtmete täpsus
Tasasus: aluse pinna tasasus peaks olema väga kõrge ja tasasuse viga ei tohiks ületada ±0,5 μm ühelgi 100 mm × 100 mm alal; kogu aluspinna ulatuses kontrollitakse tasasuse viga ±1 μm piires. See tagab, et pooljuhtseadmete põhikomponente, näiteks litograafiaseadme särituspead ja kiibi tuvastamise seadme sondilauda, saab stabiilselt paigaldada ja kasutada suure täpsusega tasapinnal, tagades seadme optilise tee ja vooluahela ühenduse täpsuse ning vältides aluse ebatasasusest tingitud komponentide nihkehälvet, mis mõjutab pooljuhtkiibi tootmist ja tuvastamise täpsust.
Sirgus: Aluse iga serva sirgus on ülioluline. Pikkuse suunas ei tohiks sirguse viga ületada ±1 μm 1 meetri kohta; diagonaalset sirguse viga kontrollitakse ±1,5 μm piires. Näiteks ülitäpse litograafiamasina puhul, kui laud liigub mööda aluse juhtrööpa, mõjutab aluse serva sirgus otseselt laua trajektoori täpsust. Kui sirgus ei vasta standardile, moondub ja deformeerub litograafiamuster, mille tulemuseks on kiibi tootmise saagikuse vähenemine.
Paralleelsus: Aluse ülemise ja alumise pinna paralleelsusviga peaks olema ±1 μm piires. Hea paralleelsus tagab seadme paigaldamise järel üldise raskuskeskme stabiilsuse ja iga komponendi jõu ühtluse. Pooljuhtplaatide tootmisseadmetes, kui aluse ülemine ja alumine pind ei ole paralleelsed, kaldub plaat töötlemise ajal, mõjutades protsessi, näiteks söövitamise ja katmise ühtlust ning seega kiibi jõudluse järjepidevust.
Teiseks, materjali omadused
Kõvadus: Graniidist alusmaterjali kõvadus peaks olema vähemalt Shore'i kõvadus HS70. Kõrge kõvadus peab tõhusalt vastu pidama seadmete töötamise ajal komponentide sagedase liikumise ja hõõrdumise põhjustatud kulumisele, tagades aluse suure täpsuse säilitamise ka pikaajalisel kasutamisel. Kiibi pakkimisseadmes haarab robotkäsi kiibi sageli ja asetab selle alusele ning aluse kõrge kõvadus tagab, et pind ei kriimustu kergesti ja robotkäsi liigub täpselt.
Tihedus: Materjali tihedus peaks olema vahemikus 2,6–3,1 g/cm³. Sobiv tihedus tagab aluse hea kvaliteedi ja stabiilsuse, mis tagab seadmete toetamiseks piisava jäikuse ning ei tekita seadmete paigaldamisel ja transportimisel raskusi liigse kaalu tõttu. Suurtes pooljuhtide kontrollseadmetes aitab stabiilne aluse tihedus vähendada vibratsiooni ülekandumist seadmete töötamise ajal ja parandada tuvastamise täpsust.
Termiline stabiilsus: lineaarne paisumistegur on väiksem kui 5 × 10⁻⁶/℃. Pooljuhtseadmed on temperatuurimuutuste suhtes väga tundlikud ja aluse termiline stabiilsus on otseselt seotud seadme täpsusega. Litograafiaprotsessi ajal võivad temperatuurikõikumised põhjustada aluse paisumist või kokkutõmbumist, mille tulemuseks on säritusmustri suuruse kõrvalekalle. Madala lineaarse paisumisteguriga graniidist alus suudab seadme töötemperatuuri muutudes (tavaliselt 20–30 °C) suuruse muutust väga väikeses vahemikus kontrollida, et tagada litograafia täpsus.
Kolmandaks, pinna kvaliteet
Karedus: Aluse pinnakareduse Ra väärtus ei ületa 0,05 μm. Ülisileda pinna tõttu väheneb tolmu ja lisandite adsorptsioon ning pooljuhtkiibi tootmiskeskkonna puhtuse halvenemine. Kiibitootmise tolmuvabas töökojas võivad väikesed osakesed põhjustada defekte, näiteks kiibi lühiseid, ning aluse sile pind aitab säilitada töökojas puhast keskkonda ja parandada kiibi saagikust.
Mikroskoopilised defektid: Aluse pinnal ei tohi olla nähtavaid pragusid, liivaauku, poore ega muid defekte. Mikroskoopilisel tasandil ei tohiks elektronmikroskoopia abil tuvastada üle 1 μm ruutsentimeetri läbimõõduga defekte, mis on suuremad kui 3. Need defektid mõjutavad aluse konstruktsiooni tugevust ja pinna tasasust ning seejärel seadme stabiilsust ja täpsust.
Neljandaks, stabiilsus ja löögikindlus
Dünaamiline stabiilsus: Pooljuhtseadmete (vibratsiooni sagedusvahemik 10–1000 Hz, amplituud 0,01–0,1 mm) töötamise tekitatud simuleeritud vibratsioonikeskkonnas tuleks aluspinnal asuvate võtmekinnituspunktide vibratsiooni nihet kontrollida ±0,05 μm täpsusega. Näiteks pooljuhtide testimisseadmete puhul, kui seadme enda vibratsioon ja ümbritseva keskkonna vibratsioon kanduvad töötamise ajal alusele, võib see häirida testisignaali täpsust. Hea dünaamiline stabiilsus tagab usaldusväärsed testitulemused.
Seismiline vastupidavus: alus peab olema suurepärase seismilise jõudlusega ning suutma äkilise välise vibratsiooni (näiteks seismilise laine simulatsiooni vibratsiooni) korral kiiresti vibratsioonienergiat summutada ja tagama, et seadme põhikomponentide suhteline asukoht muutub ±0,1 μm piires. Maavärinaohtlikes piirkondades asuvates pooljuhtide tehastes saavad maavärinakindlad alused tõhusalt kaitsta kalleid pooljuhtseadmeid, vähendades vibratsioonist tingitud seadmete kahjustuste ja tootmishäirete ohtu.
5. Keemiline stabiilsus
Korrosioonikindlus: graniidist aluspind peaks vastu pidama pooljuhtide tootmisprotsessis tavaliste keemiliste ainete, näiteks vesinikfluoriidhappe ja kuningvee korrosioonile. Pärast 24-tunnist leotamist 40% massifraktsiooniga vesinikfluoriidhappe lahuses ei tohiks pinna kvaliteedi langus ületada 0,01%; pärast 12-tunnist leotamist kuningvees (vesinikkloriidhappe ja lämmastikhappe mahu suhe 3:1) ei tohiks pinnal olla ilmseid korrosioonijälgi. Pooljuhtide tootmisprotsess hõlmab mitmesuguseid keemilisi söövitus- ja puhastusprotsesse ning aluse hea korrosioonikindlus tagab, et pikaajaline kasutamine keemilises keskkonnas ei halvene ning säilib täpsus ja konstruktsiooni terviklikkus.
Saastevastane kaitse: alusmaterjalil on pooljuhtide tootmiskeskkonnas tavaliste saasteainete, näiteks orgaaniliste gaaside, metalliioonide jms neeldumine äärmiselt madal. Kui see asetatakse 72 tunniks keskkonda, mis sisaldab 10 ppm orgaanilisi gaase (nt benseen, tolueen) ja 1 ppm metalliioone (nt vaseioonid, rauaioonid), on saasteainete adsorptsioonist aluspinnale tingitud jõudluse muutus tühine. See hoiab ära saasteainete migratsiooni aluspinnalt kiibi tootmispiirkonda ja kiibi kvaliteedi mõjutamise.
Postituse aeg: 28. märts 2025