Inden for inspektion af halvlederwafere er renheden i renrumsmiljøet direkte relateret til produktudbyttet. Efterhånden som præcisionen i chipfremstillingsprocesserne fortsætter med at forbedres, bliver kravene til bæreplatforme i detektionsudstyr stadig strengere. Granitplatforme, med deres egenskaber som nul metalionfrigivelse og lav partikelforurening, har overgået traditionelle rustfrie stålmaterialer og er blevet den foretrukne løsning til waferinspektionsudstyr.
Granit er en naturlig magmatisk bjergart, der hovedsageligt består af ikke-metalliske mineraler såsom kvarts, feldspat og glimmer. Denne egenskab giver den den fordel, at den ikke frigiver metalioner. I modsætning hertil er rustfrit stål, som en legering af metaller såsom jern, krom og nikkel, tilbøjelig til elektrokemisk korrosion på overfladen på grund af erosion af vanddamp og sure eller alkaliske gasser i et renrumsmiljø, hvilket resulterer i udfældning af metalioner såsom Fe²⁺ og Cr³⁺. Når disse små ioner binder sig til overfladen af waferen, vil de ændre halvledermaterialets elektriske egenskaber i efterfølgende processer såsom fotolitografi og ætsning, forårsage tærskelspændingsdrift af transistoren og endda føre til kortslutninger i kredsløbet. Data fra professionelle institutioner viser, at efter at granitplatformen kontinuerligt blev udsat for et simuleret renrumstemperatur- og fugtighedsmiljø (23 ± 0,5 ℃, 45 % ± 5 % RF) i 1000 timer, var frigivelsen af metalioner lavere end detektionsgrænsen (< 0,1 ppb). Defektraten for wafere forårsaget af metalionkontaminering ved brug af platforme i rustfrit stål kan være så høj som 15% til 20%.
Med hensyn til kontrol af partikelforurening klarer granitplatforme sig også exceptionelt godt. Renrum har ekstremt høje krav til koncentrationen af suspenderede partikler i luften. For eksempel overstiger antallet af tilladte 0,1 μm partikler pr. kubikmeter i ISO klasse 1-renrum ikke 10. Selv hvis platformen af rustfrit stål har gennemgået poleringsbehandling, kan den stadig producere metalaffald eller oxid, der skaller af på grund af eksterne kræfter såsom udstyrsvibrationer og personalebetjening, hvilket kan forstyrre den optiske detektionsbane eller ridse overfladen af waferen. Granitplatforme med deres tætte mineralstruktur (densitet ≥2,7 g/cm³) og høje hårdhed (6-7 på Mohs-skalaen) er ikke tilbøjelige til slid eller brud under langvarig brug. Målinger viser, at de kan reducere koncentrationen af suspenderede partikler i luften i detektionsudstyrsområdet med mere end 40 % sammenlignet med platforme af rustfrit stål, hvilket effektivt opretholder standarderne for renrumskvalitet.
Ud over sine rene egenskaber overgår granitplatformenes omfattende ydeevne også langt rustfrit ståls. Med hensyn til termisk stabilitet er dens termiske udvidelseskoefficient kun (4-8) × 10⁻⁶/℃, mindre end halvdelen af rustfrit ståls (ca. 17×10⁻⁶/℃), hvilket bedre kan opretholde detektionsudstyrets positioneringsnøjagtighed, når temperaturen i renrummet svinger. Den høje dæmpningskarakteristik (dæmpningsforhold > 0,05) kan hurtigt dæmpe udstyrets vibrationer og forhindre detektionssonden i at ryste. Dens naturlige korrosionsbestandighed gør det muligt for den at forblive stabil, selv når den udsættes for fotoresistopløsningsmidler, ætsningsgasser og andre kemikalier uden behov for yderligere belægningsbeskyttelse.
I øjeblikket anvendes granitplatforme i vid udstrækning i avancerede waferproduktionsanlæg. Data viser, at efter implementeringen af granitplatformen er fejlvurderingsraten for detektion af waferoverfladepartikler faldet med 60 %, udstyrets kalibreringscyklus er blevet forlænget med tre gange, og de samlede produktionsomkostninger er faldet med 25 %. I takt med at halvlederindustrien bevæger sig mod højere præcision, vil granitplatforme med deres kernefordele som nul metalionfrigivelse og lav partikelforurening fortsat yde stabil og pålidelig støtte til waferinspektion og blive en vigtig drivkraft for industriens fremskridt.
Udsendelsestidspunkt: 20. maj 2025