1. Izmēru precizitāte
Plakanums: pamatnes virsmas plakanumam jābūt ļoti augstam, un plakanuma kļūda nedrīkst pārsniegt ±0,5 μm jebkurā 100 mm × 100 mm laukumā; Visā pamatnes plaknē plakanuma kļūda tiek kontrolēta ±1 μm robežās. Tas nodrošina, ka pusvadītāju iekārtu galvenās sastāvdaļas, piemēram, litogrāfijas iekārtas ekspozīcijas galviņa un mikroshēmu noteikšanas iekārtas zondes galds, var tikt stabili uzstādītas un darbinātas augstas precizitātes plaknē, nodrošinot iekārtas optiskā ceļa un ķēdes savienojuma precizitāti un izvairoties no komponentu nobīdes novirzes, ko izraisa pamatnes nelīdzenā plakne, kas ietekmē pusvadītāju mikroshēmu ražošanas un noteikšanas precizitāti.
Taisnums: Katras pamatnes malas taisnums ir ļoti svarīgs. Garuma virzienā taisnuma kļūda nedrīkst pārsniegt ±1 μm uz 1 m; diagonālā taisnuma kļūda tiek kontrolēta ±1,5 μm robežās. Piemēram, augstas precizitātes litogrāfijas iekārtā, kad galds pārvietojas pa pamatnes vadotni, pamatnes malas taisnums tieši ietekmē galda trajektorijas precizitāti. Ja taisnums neatbilst standartam, litogrāfijas raksts tiks izkropļots un deformēts, kā rezultātā samazināsies mikroshēmu ražošanas raža.
Paralēlitāte: Pamatnes augšējās un apakšējās virsmas paralēlisma kļūda jākontrolē ±1 μm robežās. Laba paralēlisma nodrošināšana var nodrošināt kopējā smaguma centra stabilitāti pēc iekārtas uzstādīšanas, un katras sastāvdaļas spēks ir vienmērīgs. Pusvadītāju vafeļu ražošanas iekārtās, ja pamatnes augšējā un apakšējā virsma nav paralēlas, vafeļu apstrādes laikā var sasvērties, ietekmējot procesa vienmērīgumu, piemēram, kodināšanu un pārklāšanu, un tādējādi ietekmējot mikroshēmas veiktspējas konsekvenci.
Otrkārt, materiāla īpašības
Cietība: Granīta pamatmateriāla cietībai jābūt vismaz HS70 pēc Šora skalas. Augstā cietība efektīvi iztur nodilumu, ko rada bieža detaļu kustība un berze iekārtas darbības laikā, nodrošinot, ka pamatne ilgstoši lietojot saglabā augstu precizitātes izmēru. Mikroshēmu iepakošanas iekārtās robota roka bieži satver un novieto mikroshēmu uz pamatnes, un pamatnes augstā cietība nodrošina, ka virsma nerada skrāpējumus un saglabā robota rokas kustības precizitāti.
Blīvums: Materiāla blīvumam jābūt no 2,6 līdz 3,1 g/cm³. Atbilstošs blīvums nodrošina pamatnes labu stabilitāti, kas var nodrošināt pietiekamu stingrību iekārtas atbalstam un neradīs grūtības iekārtas uzstādīšanā un transportēšanā pārmērīga svara dēļ. Lielās pusvadītāju pārbaudes iekārtās stabils pamatnes blīvums palīdz samazināt vibrācijas pārnesi iekārtas darbības laikā un uzlabot noteikšanas precizitāti.
Termiskā stabilitāte: lineārās izplešanās koeficients ir mazāks par 5 × 10⁻⁶/℃. Pusvadītāju iekārtas ir ļoti jutīgas pret temperatūras izmaiņām, un pamatnes termiskā stabilitāte ir tieši saistīta ar iekārtas precizitāti. Litogrāfijas procesa laikā temperatūras svārstības var izraisīt pamatnes izplešanos vai saraušanos, kā rezultātā ekspozīcijas modeļa lielums var mainīties. Granīta pamatne ar zemu lineārās izplešanās koeficientu var kontrolēt izmēru izmaiņas ļoti nelielā diapazonā, mainoties iekārtas darba temperatūrai (parasti 20–30 °C), lai nodrošinātu litogrāfijas precizitāti.
Treškārt, virsmas kvalitāte
Raupjums: pamatnes virsmas raupjuma Ra vērtība nepārsniedz 0,05 μm. Ultragluda virsma var samazināt putekļu un piemaisījumu adsorbciju un mazināt ietekmi uz pusvadītāju mikroshēmu ražošanas vides tīrību. Mikroshēmu ražošanas darbnīcā bez putekļiem mazas daļiņas var izraisīt defektus, piemēram, mikroshēmas īsslēgumu, un gluda pamatnes virsma palīdz uzturēt tīru darbnīcas vidi un uzlabot mikroshēmas ražu.
Mikroskopiski defekti: pamatnes virsmā nedrīkst būt redzamas plaisas, smilšu caurumi, poras un citi defekti. Mikroskopiskā līmenī defektu skaits, kuru diametrs ir lielāks par 1 μm uz kvadrātcentimetru, ar elektronmikroskopijas palīdzību nedrīkst pārsniegt 3. Šie defekti ietekmēs pamatnes konstrukcijas izturību un virsmas līdzenumu, un pēc tam ietekmēs iekārtas stabilitāti un precizitāti.
Ceturtkārt, stabilitāte un triecienizturība
Dinamiskā stabilitāte: Simulētā vibrācijas vidē, ko rada pusvadītāju iekārtu darbība (vibrācijas frekvences diapazons 10–1000 Hz, amplitūda 0,01–0,1 mm), galveno stiprinājuma punktu vibrācijas nobīde uz pamatnes jākontrolē ±0,05 μm robežās. Piemēram, pusvadītāju testa iekārtu gadījumā, ja darbības laikā uz pamatni tiek pārnesta gan pašas ierīces vibrācija, gan apkārtējās vides vibrācija, var tikt traucēta testa signāla precizitāte. Laba dinamiskā stabilitāte var nodrošināt ticamus testa rezultātus.
Seismiskā izturība: pamatnei jābūt ar izcilu seismisko veiktspēju un tai jāspēj ātri vājināt vibrācijas enerģiju, kad tā tiek pakļauta pēkšņai ārējai vibrācijai (piemēram, seismisko viļņu simulācijas vibrācijai), un jānodrošina, ka iekārtas galveno komponentu relatīvais novietojums mainās ±0,1 μm robežās. Pusvadītāju rūpnīcās zemestrīču pakļautajās zonās zemestrīcēm izturīgas pamatnes var efektīvi aizsargāt dārgas pusvadītāju iekārtas, samazinot iekārtu bojājumu un ražošanas traucējumu risku vibrācijas dēļ.
5. Ķīmiskā stabilitāte
Izturība pret koroziju: granīta pamatnei jāiztur pusvadītāju ražošanas procesā bieži sastopamo ķīmisko vielu, piemēram, fluorūdeņražskābes, karaliskā ūdens u. c., korozija. Pēc 24 stundu ilgas mērcēšanas fluorūdeņražskābes šķīdumā ar masas daļu 40 % virsmas kvalitātes zuduma līmenis nedrīkst pārsniegt 0,01 %; pēc 12 stundu ilgas mērcēšanas karaliskajā ūdenī (sālsskābes un slāpekļskābes tilpuma attiecība 3:1) uz virsmas nav redzamu korozijas pēdu. Pusvadītāju ražošanas process ietver dažādus ķīmiskās kodināšanas un tīrīšanas procesus, un pamatnes labā izturība pret koroziju var nodrošināt, ka ilgstoša lietošana ķīmiskajā vidē nepasliktinās, kā arī tiek saglabāta precizitāte un strukturālā integritāte.
Piesārņojuma novēršana: pamatmateriālam ir ārkārtīgi zema pusvadītāju ražošanas vidē izplatīto piesārņotāju, piemēram, organisko gāzu, metālu jonu utt., absorbcija. Kad tas 72 stundas tiek ievietots vidē, kas satur 10 PPM organisko gāzu (piemēram, benzolu, toluolu) un 1 ppm metālu jonu (piemēram, vara jonus, dzelzs jonus), piesārņotāju adsorbcijas uz pamatvirsmas izraisītās veiktspējas izmaiņas ir niecīgas. Tas novērš piesārņotāju migrāciju no pamatvirsmas uz mikroshēmas ražošanas zonu un ietekmi uz mikroshēmas kvalitāti.
Publicēšanas laiks: 2025. gada 28. marts