Կիսահաղորդչային սարքավորումների գրանիտե հիմքերի տեխնիկական պահանջներ։

1. Չափերի ճշգրտություն
Հարթություն. հիմքի մակերեսի հարթությունը պետք է հասնի շատ բարձր չափանիշի, և հարթության սխալը չպետք է գերազանցի ±0.5 մկմ-ը ցանկացած 100 մմ × 100 մմ տարածքում։ Ամբողջ հիմքի հարթության համար հարթության սխալը վերահսկվում է ±1 մկմ-ի սահմաններում։ Սա ապահովում է, որ կիսահաղորդչային սարքավորումների հիմնական բաղադրիչները, ինչպիսիք են լիտոգրաֆիկ սարքավորումների էքսպոզիցիայի գլխիկը և չիպերի հայտնաբերման սարքավորումների զոնդային սեղանը, կարող են կայուն տեղադրվել և շահագործվել բարձր ճշգրտության հարթության վրա, ապահովել սարքավորումների օպտիկական ուղու և շղթայի միացման ճշգրտությունը, և խուսափել հիմքի անհարթ հարթության պատճառով բաղադրիչների տեղաշարժի շեղումից, որը ազդում է կիսահաղորդչային չիպի արտադրության և հայտնաբերման ճշգրտության վրա։
Ուղիղություն. Հիմքի յուրաքանչյուր եզրի ուղիղությունը կարևոր է: Երկարության ուղղությամբ ուղիղության սխալը չպետք է գերազանցի ±1μm յուրաքանչյուր 1 մ-ի համար. անկյունագծային ուղիղության սխալը վերահսկվում է ±1.5μm-ի սահմաններում: Բարձր ճշգրտության լիտոգրաֆիկ մեքենայի օրինակով, երբ սեղանը շարժվում է հիմքի ուղեցույցի երկայնքով, հիմքի եզրի ուղիղությունը անմիջականորեն ազդում է սեղանի հետագծի ճշգրտության վրա: Եթե ուղիղությունը չի համապատասխանում ստանդարտին, լիտոգրաֆիկ պատկերը կաղավաղվի և կդեֆորմացվի, ինչը կհանգեցնի չիպի արտադրության արդյունավետության նվազմանը:
Զուգահեռություն. Հիմքի վերին և ստորին մակերեսների զուգահեռության սխալը պետք է վերահսկվի ±1μm-ի սահմաններում: Լավ զուգահեռությունը կարող է ապահովել ընդհանուր ծանրության կենտրոնի կայունությունը սարքավորումների տեղադրումից հետո, և յուրաքանչյուր բաղադրիչի ուժը միատարր է: Կիսահաղորդչային վաֆլի արտադրության սարքավորումներում, եթե հիմքի վերին և ստորին մակերեսները զուգահեռ չեն, վաֆլին կթեքվի մշակման ընթացքում, ազդելով գործընթացի միատարրության վրա, ինչպիսիք են փորագրումը և ծածկույթը, և այդպիսով ազդելով չիպի աշխատանքի կայունության վրա:
Երկրորդ, նյութական բնութագրերը
Կարծրություն. Գրանիտե հիմքի նյութի կարծրությունը պետք է հասնի Շորի կարծրության HS70 կամ ավելի բարձր մակարդակի: Բարձր կարծրությունը կարող է արդյունավետորեն դիմակայել սարքավորումների շահագործման ընթացքում բաղադրիչների հաճախակի շարժման և շփման հետևանքով առաջացած մաշվածությանը, ապահովելով, որ հիմքը կարողանա պահպանել բարձր ճշգրտության չափսեր երկարատև օգտագործումից հետո: Չիպերի փաթեթավորման սարքավորումներում ռոբոտի ձեռքը հաճախակի բռնում և տեղադրում է չիպը հիմքի վրա, և հիմքի բարձր կարծրությունը կարող է ապահովել, որ մակերեսը հեշտությամբ չքաշվի և պահպանի ռոբոտի ձեռքի շարժման ճշգրտությունը:
Խտություն. Նյութի խտությունը պետք է լինի 2.6-3.1 գ/սմ³ սահմաններում: Համապատասխան խտությունը հիմքին ապահովում է որակյալ կայունություն, որը կարող է ապահովել բավարար կոշտություն սարքավորումները պահելու համար և չի առաջացնի դժվարություններ սարքավորումների տեղադրման և տեղափոխման ժամանակ՝ չափազանց քաշի պատճառով: Մեծ կիսահաղորդչային ստուգման սարքավորումներում հիմքի կայուն խտությունը նպաստում է սարքավորումների շահագործման ընթացքում տատանումների փոխանցման նվազեցմանը և բարելավում է հայտնաբերման ճշգրտությունը:
Ջերմային կայունություն. գծային ընդարձակման գործակիցը 5×10⁻⁶/℃-ից պակաս է: Կիսահաղորդչային սարքավորումները շատ զգայուն են ջերմաստիճանի փոփոխությունների նկատմամբ, և հիմքի ջերմային կայունությունը ուղղակիորեն կապված է սարքավորումների ճշգրտության հետ: Լիտոգրաֆիայի գործընթացի ընթացքում ջերմաստիճանի տատանումները կարող են առաջացնել հիմքի ընդարձակում կամ կծկում, ինչը հանգեցնում է էքսպոզիցիայի պատկերի չափի շեղման: Ցածր գծային ընդարձակման գործակից ունեցող գրանիտե հիմքը կարող է վերահսկել չափի փոփոխությունը շատ փոքր միջակայքում, երբ սարքավորումների աշխատանքային ջերմաստիճանը փոխվում է (սովորաբար 20-30°C)՝ լիտոգրաֆիայի ճշգրտությունն ապահովելու համար:
Երրորդ՝ մակերեսի որակը
Կոպիտություն. Հիմքի վրա մակերեսի կոպտության Ra արժեքը չի գերազանցում 0.05 մկմ-ը: Գերհարթ մակերեսը կարող է նվազեցնել փոշու և խառնուրդների կլանումը և նվազեցնել կիսահաղորդչային չիպերի արտադրության միջավայրի մաքրության վրա ազդեցությունը: Չիպերի արտադրության փոշուց զերծ արհեստանոցում փոքր մասնիկները կարող են հանգեցնել թերությունների, ինչպիսիք են չիպի կարճ միացումը, իսկ հիմքի հարթ մակերեսը նպաստում է արհեստանոցի մաքուր միջավայրի պահպանմանը և չիպերի արտադրողականության բարձրացմանը:
Մանրադիտակային թերություններ. հիմքի մակերեսը չպետք է ունենա որևէ տեսանելի ճաքեր, ավազի անցքեր, ծակոտիներ և այլ թերություններ: Մանրադիտակային մակարդակում էլեկտրոնային մանրադիտակով մեկ քառակուսի սանտիմետրում 1 մկմ-ից մեծ տրամագծով թերությունների քանակը չպետք է գերազանցի 3-ը: Այս թերությունները կազդեն հիմքի կառուցվածքային ամրության և մակերեսի հարթության վրա, ապա կազդեն սարքավորումների կայունության և ճշգրտության վրա:
Չորրորդ՝ կայունություն և ցնցումների դիմադրություն
Դինամիկ կայունություն. կիսահաղորդչային սարքավորումների աշխատանքի արդյունքում առաջացող սիմուլյացված տատանումների միջավայրում (տատանումների հաճախականության միջակայք 10-1000 Հց, ամպլիտուդ 0.01-0.1 մմ), հիմքի վրա գտնվող հիմնական ամրացման կետերի տատանումների տեղաշարժը պետք է վերահսկվի ±0.05 մկմ սահմաններում: Օրինակ՝ կիսահաղորդչային փորձարկման սարքավորումները վերցնելով՝ եթե սարքի սեփական տատանումները և շրջակա միջավայրի տատանումները փոխանցվում են հիմքին աշխատանքի ընթացքում, փորձարկման ազդանշանի ճշգրտությունը կարող է խաթարվել: Լավ դինամիկ կայունությունը կարող է ապահովել փորձարկման հուսալի արդյունքներ:
Սեյսմիկ դիմադրություն. Հիմքը պետք է ունենա գերազանց սեյսմիկ կատարողականություն և կարողանա արագորեն մեղմացնել տատանումների էներգիան, երբ այն ենթարկվում է հանկարծակի արտաքին տատանումների (օրինակ՝ սեյսմիկ ալիքի մոդելավորման տատանումների), և ապահովի, որ սարքավորումների հիմնական բաղադրիչների հարաբերական դիրքը փոխվի ±0.1μm-ի սահմաններում: Երկրաշարժի հակված տարածքներում գտնվող կիսահաղորդչային գործարաններում երկրաշարժակայուն հիմքերը կարող են արդյունավետորեն պաշտպանել թանկարժեք կիսահաղորդչային սարքավորումները՝ նվազեցնելով սարքավորումների վնասման և թրթռման պատճառով արտադրության խափանման ռիսկը:
5. Քիմիական կայունություն
Կոռոզիայի դիմադրություն. Գրանիտե հիմքը պետք է դիմակայի կիսահաղորդիչների արտադրության գործընթացում տարածված քիմիական նյութերի կոռոզիային, ինչպիսիք են՝ ֆտորաջրածին թթուն, թագավորական ջուրը և այլն: 40% զանգվածային մասնաբաժնով ֆտորաջրածին թթվի լուծույթում 24 ժամ թրջելուց հետո մակերեսի որակի կորստի մակարդակը չպետք է գերազանցի 0.01%-ը: Թրջեք թագավորական ջրում (աղաթթվի և ազոտական ​​թթվի ծավալային հարաբերակցությունը 3:1) 12 ժամ, մինչև մակերեսին կոռոզիայի ակնհայտ հետքեր չմնան: Կիսահաղորդիչների արտադրության գործընթացը ներառում է քիմիական փորագրման և մաքրման բազմազան գործընթացներ, և հիմքի լավ կոռոզիոն դիմադրությունը կարող է ապահովել, որ քիմիական միջավայրում երկարատև օգտագործումը չվնասի, և պահպանվեն ճշգրտությունն ու կառուցվածքային ամբողջականությունը:
Հակաղտոտումային. Հիմնական նյութը ունի կիսահաղորդիչների արտադրության միջավայրում տարածված աղտոտիչների, ինչպիսիք են օրգանական գազերը, մետաղական իոնները և այլն, չափազանց ցածր կլանման ունակություն: Երբ այն տեղադրվում է 10 PPM օրգանական գազեր (օրինակ՝ բենզոլ, տոլուոլ) և 1 ppm մետաղական իոններ (օրինակ՝ պղնձի իոններ, երկաթի իոններ) պարունակող միջավայրում 72 ժամ, հիմքի մակերեսին աղտոտիչների ադսորբցիայի պատճառով կատարողականի փոփոխությունը աննշան է: Սա կանխում է աղտոտիչների միգրացիան հիմքի մակերեսից չիպի արտադրության տարածք և չիպի որակի վրա ազդեցությունը: