No campo da inspección de obleas de semicondutores, a pureza do ambiente da sala limpa está directamente relacionada co rendemento do produto. A medida que a precisión dos procesos de fabricación de chips continúa a mellorar, os requisitos para as plataformas de transporte dos equipos de detección son cada vez máis estritos. As plataformas de granito, coas súas características de liberación cero de ións metálicos e baixa contaminación por partículas, superaron os materiais tradicionais de aceiro inoxidable e convertéronse na solución preferida para os equipos de inspección de obleas.
O granito é unha rocha ígnea natural composta principalmente por minerais non metálicos como o cuarzo, o feldespato e a mica. Esta característica dálle a vantaxe de non liberar ións metálicos. Pola contra, o aceiro inoxidable, como aliaxe de metais como o ferro, o cromo e o níquel, é propenso á corrosión electroquímica na súa superficie debido á erosión do vapor de auga e dos gases ácidos ou alcalinos nun ambiente de sala limpa, o que resulta na precipitación de ións metálicos como Fe²⁺ e Cr³⁺. Unha vez que estes pequenos ións se adhiren á superficie da oblea, cambian as propiedades eléctricas do material semicondutor en procesos posteriores como a fotolitografía e o gravado, provocan a deriva da tensión limiar do transistor e mesmo provocan curtocircuítos no circuíto. Os datos de probas de institucións profesionais mostran que, despois de que a plataforma de granito estivese exposta continuamente a un ambiente simulado de temperatura e humidade en sala limpa (23 ± 0,5 ℃, 45 % ± 5 % HR) durante 1000 horas, a liberación de ións metálicos foi inferior ao límite de detección (< 0,1 ppb). A taxa de defectos das obleas causada pola contaminación por ións metálicos cando se usan plataformas de aceiro inoxidable pode chegar ao 15 % ao 20 %.
En termos de control da contaminación por partículas, as plataformas de granito tamén teñen un rendemento excepcional. As salas limpas teñen requisitos extremadamente altos para a concentración de partículas en suspensión no aire. Por exemplo, nas salas limpas da clase ISO 1, o número de partículas de 0,1 μm permitidas por metro cúbico non supera as 10. Mesmo se a plataforma de aceiro inoxidable foi sometida a un tratamento de pulido, aínda pode producir restos metálicos ou incrustacións de óxido que se desprenden debido a forzas externas como a vibración do equipo e a operación do persoal, o que pode interferir coa traxectoria óptica de detección ou raiar a superficie da oblea. As plataformas de granito, coa súa densa estrutura mineral (densidade ≥2,7 g/cm³) e alta dureza (6-7 na escala de Mohs), non son propensas ao desgaste ou á rotura durante o uso a longo prazo. As medicións medidas mostran que poden reducir a concentración de partículas en suspensión no aire da área do equipo de detección en máis dun 40 % en comparación coas plataformas de aceiro inoxidable, mantendo eficazmente os estándares de grao de sala limpa.
Ademais das súas características de limpeza, o rendemento integral das plataformas de granito tamén supera con creces o do aceiro inoxidable. En termos de estabilidade térmica, o seu coeficiente de expansión térmica é só de (4-8) ×10⁻⁶/℃, menos da metade que o do aceiro inoxidable (aproximadamente 17×10⁻⁶/℃), o que pode manter mellor a precisión de posicionamento do equipo de detección cando a temperatura na sala limpa flutúa. A alta característica de amortiguación (relación de amortiguación > 0,05) pode atenuar rapidamente a vibración do equipo e evitar que a sonda de detección trema. A súa resistencia natural á corrosión permítelle permanecer estable mesmo cando está exposta a solventes fotorresistentes, gases de gravado e outros produtos químicos sen necesidade de protección de revestimento adicional.
Na actualidade, as plataformas de granito úsanse amplamente nas plantas de fabricación de obleas avanzadas. Os datos mostran que, despois de adoptar a plataforma de granito, a taxa de erros de detección de partículas na superficie da oblea diminuíu nun 60 %, o ciclo de calibración do equipo triplicouse e o custo de produción total caeu nun 25 %. A medida que a industria dos semicondutores avanza cara a unha maior precisión, as plataformas de granito, coas súas principais vantaxes, como a liberación cero de ións metálicos e a baixa contaminación por partículas, seguirán proporcionando un soporte estable e fiable para a inspección de obleas, converténdose nunha forza importante que impulsará o progreso da industria.
Data de publicación: 20 de maio de 2025