1. Dimenzijska natančnost
Ploskost: ploskost površine podlage mora doseči zelo visok standard, napaka ploskosti pa ne sme presegati ±0,5 μm na katerem koli območju 100 mm × 100 mm; za celotno osnovno ravnino je napaka ploskosti nadzorovana znotraj ±1 μm. To zagotavlja, da se ključne komponente polprevodniške opreme, kot sta osvetljevalna glava litografske opreme in sondna miza opreme za zaznavanje čipov, lahko stabilno namestijo in delujejo na visoko natančni ravnini, da se zagotovi natančnost optične poti in vezja opreme ter da se prepreči odstopanje premika komponent zaradi neravne ravnine podlage, kar vpliva na izdelavo polprevodniških čipov in natančnost zaznavanja.
Ravnost: Ravnost vsakega roba podnožja je ključnega pomena. V smeri dolžine napaka ravnosti ne sme presegati ±1 μm na 1 m; diagonalna napaka ravnosti se nadzoruje v območju ±1,5 μm. Na primer, pri visoko preciznem litografskem stroju, ko se miza premika vzdolž vodilne tirnice podnožja, ravnost roba podnožja neposredno vpliva na natančnost trajektorije mize. Če ravnost ni v skladu s standardom, bo litografski vzorec popačen in deformiran, kar bo zmanjšalo izkoristek izdelave čipov.
Vzporednost: Napaka vzporednosti zgornje in spodnje površine podnožja mora biti nadzorovana v območju ±1 μm. Dobra vzporednost lahko zagotovi stabilnost celotnega težišča po namestitvi opreme in enakomerno silo vsake komponente. Pri opremi za proizvodnjo polprevodniških rezin, če zgornja in spodnja površina podnožja nista vzporedni, se bo rezina med obdelavo nagnila, kar bo vplivalo na enakomernost procesa, kot sta jedkanje in nanašanje premazov, in s tem na doslednost delovanja čipa.
Drugič, lastnosti materiala
Trdota: Trdota granitnega osnovnega materiala mora doseči trdoto Shore HS70 ali več. Visoka trdota lahko učinkovito preprečuje obrabo, ki jo povzročajo pogosti premiki in trenje komponent med delovanjem opreme, kar zagotavlja, da lahko osnova ohrani visoko natančnost velikosti tudi po dolgotrajni uporabi. V opremi za pakiranje čipov robotska roka pogosto prime in odloži čip na osnovo, visoka trdota osnove pa lahko zagotovi, da površina ni lahko praskana in da se ohrani natančnost gibanja robotske roke.
Gostota: Gostota materiala mora biti med 2,6 in 3,1 g/cm³. Ustrezna gostota zagotavlja dobro stabilnost podlage, kar zagotavlja zadostno togost za podporo opreme in ne povzroča težav pri namestitvi in transportu opreme zaradi prekomerne teže. Pri veliki opremi za pregled polprevodnikov stabilna gostota podlage pomaga zmanjšati prenos vibracij med delovanjem opreme in izboljšati natančnost zaznavanja.
Termična stabilnost: koeficient linearnega raztezanja je manjši od 5 × 10⁻⁶/℃. Polprevodniška oprema je zelo občutljiva na temperaturne spremembe, toplotna stabilnost podlage pa je neposredno povezana z natančnostjo opreme. Med litografskim procesom lahko temperaturna nihanja povzročijo raztezanje ali krčenje podlage, kar povzroči odstopanje v velikosti vzorca osvetlitve. Granitna podlaga z nizkim koeficientom linearnega raztezanja lahko nadzoruje spremembo velikosti v zelo majhnem območju, ko se delovna temperatura opreme spremeni (običajno 20–30 °C), da se zagotovi natančnost litografije.
Tretjič, kakovost površine
Hrapavost: Vrednost hrapavosti površine Ra na podstavku ne presega 0,05 μm. Ultra gladka površina lahko zmanjša adsorpcijo prahu in nečistoč ter vpliv na čistočo okolja za proizvodnjo polprevodniških čipov. V delavnici brez prahu za proizvodnjo čipov lahko majhni delci povzročijo napake, kot je kratek stik čipa, gladka površina podstavka pa pomaga ohranjati čisto okolje v delavnici in izboljšati izkoristek čipa.
Mikroskopske napake: Površina podlage ne sme imeti vidnih razpok, peščenih lukenj, por in drugih napak. Na mikroskopski ravni število napak s premerom večjim od 1 μm na kvadratni centimeter, odkritih z elektronsko mikroskopijo, ne sme presegati 3. Te napake vplivajo na strukturno trdnost in ravnost površine podlage ter nato na stabilnost in natančnost opreme.
Četrtič, stabilnost in odpornost proti udarcem
Dinamična stabilnost: V simuliranem vibracijskem okolju, ki ga povzroča delovanje polprevodniške opreme (frekvenčno območje vibracij 10–1000 Hz, amplituda 0,01–0,1 mm), je treba vibracijski premik ključnih pritrdilnih točk na podstavku nadzorovati v območju ±0,05 μm. Na primer, če se na podstavek med delovanjem polprevodniške preskusne opreme prenašajo lastne vibracije naprave in vibracije okolice, se lahko točnost preskusnega signala poslabša. Dobra dinamična stabilnost lahko zagotovi zanesljive rezultate preskusov.
Potresna odpornost: Podlaga mora imeti odlične potresne lastnosti in mora lahko hitro zmanjšati energijo vibracij, ko je izpostavljena nenadnim zunanjim vibracijam (kot so vibracije simulacije seizmičnih valov), ter zagotoviti, da se relativni položaj ključnih komponent opreme spremeni znotraj ±0,1 μm. V tovarnah polprevodnikov na potresno ogroženih območjih lahko potresno odporne podlage učinkovito zaščitijo drago polprevodniško opremo, kar zmanjša tveganje poškodb opreme in motenj v proizvodnji zaradi vibracij.
5. Kemijska stabilnost
Odpornost proti koroziji: Granitna osnova mora biti odporna proti koroziji običajnih kemičnih snovi v procesu izdelave polprevodnikov, kot so fluorovodikova kislina, carska voda itd. Po 24-urnem namakanju v raztopini fluorovodikove kisline z masnim deležem 40 % stopnja izgube kakovosti površine ne sme presegati 0,01 %; po 12-urnem namakanju v carski vodi (volumsko razmerje med klorovodikovo kislino in dušikovo kislino 3:1) na površini ni očitnih sledi korozije. Postopek izdelave polprevodnikov vključuje različne postopke kemičnega jedkanja in čiščenja, dobra korozijska odpornost osnove pa zagotavlja, da se dolgoročna uporaba v kemičnem okolju ne poslabša ter da se ohranita natančnost in strukturna celovitost.
Proti onesnaževanju: Osnovni material ima izjemno nizko absorpcijo običajnih onesnaževal v okolju proizvodnje polprevodnikov, kot so organski plini, kovinski ioni itd. Ko je 72 ur v okolju, ki vsebuje 10 PPM organskih plinov (npr. benzen, toluen) in 1 ppm kovinskih ionov (npr. bakrovi ioni, železovi ioni), je sprememba delovanja zaradi adsorpcije onesnaževal na osnovni površini zanemarljiva. To preprečuje, da bi onesnaževalci migrirali z osnovne površine na območje proizvodnje čipov in vplivali na kakovost čipov.
Čas objave: 28. marec 2025