1. Dimensionsnøjagtighed
Fladhed: Fladheden af basens overflade skal nå en meget høj standard, og fladhedsfejlen bør ikke overstige ±0,5 μm i et område på 100 mm × 100 mm. For hele baseplanet kontrolleres fladhedsfejlen inden for ±1 μm. Dette sikrer, at nøglekomponenterne i halvlederudstyr, såsom eksponeringshovedet på litografiudstyret og probebordet på chipdetekteringsudstyret, kan installeres og betjenes stabilt på et højpræcisionsplan, sikre nøjagtigheden af den optiske bane og udstyrets kredsløbsforbindelse og undgå forskydningsafvigelser af komponenterne forårsaget af basens ujævne plan, hvilket påvirker fremstillingen af halvlederchips og detektionsnøjagtigheden.
Rethed: Retheden af hver kant af basen er afgørende. I længderetningen må rethedsfejlen ikke overstige ±1 μm pr. 1 m; Den diagonale rethedsfejl kontrolleres inden for ±1,5 μm. Hvis vi tager en højpræcisionslitografimaskine som et eksempel, påvirker retheden af basens kant direkte bordets banepræcision, når bordet bevæger sig langs basens føringsskinne. Hvis retheden ikke er i orden, vil litografimønsteret blive forvrænget og deformeret, hvilket resulterer i en reduktion af chipsproduktionens udbytte.
Parallelitet: Parallelitetsfejlen for basens øvre og nedre overflader bør kontrolleres inden for ±1 μm. God parallelitet kan sikre stabiliteten af det samlede tyngdepunkt efter installation af udstyret, og kraften fra hver komponent er ensartet. I udstyr til fremstilling af halvlederwafere, hvis basens øvre og nedre overflader ikke er parallelle, vil waferen vippe under bearbejdningen, hvilket påvirker processens ensartethed, såsom ætsning og belægning, og dermed påvirker chippens ydeevnekonsistens.
For det andet, materialegenskaber
Hårdhed: Granitbasens hårdhed skal nå Shore-hårdheden HS70 eller derover. Den høje hårdhed kan effektivt modstå slid forårsaget af hyppig bevægelse og friktion af komponenter under udstyrets drift, hvilket sikrer, at basen kan opretholde en høj præcisionsstørrelse efter langvarig brug. I chippakkeudstyr griber robotarmen ofte chippen og placerer den på basen, og basens høje hårdhed kan sikre, at overfladen ikke let får ridser, og at robotarmens bevægelsesnøjagtighed opretholdes.
Densitet: Materialets densitet bør ligge mellem 2,6-3,1 g/cm³. Den passende densitet giver basen god stabilitet, hvilket kan sikre tilstrækkelig stivhed til at understøtte udstyret og ikke vil medføre vanskeligheder ved installation og transport af udstyret på grund af for stor vægt. I stort halvlederinspektionsudstyr hjælper en stabil basdensitet med at reducere vibrationsoverførslen under udstyrets drift og forbedre detektionsnøjagtigheden.
Termisk stabilitet: Den lineære udvidelseskoefficient er mindre end 5 × 10⁻⁶/℃. Halvlederudstyr er meget følsomt over for temperaturændringer, og basens termiske stabilitet er direkte relateret til udstyrets nøjagtighed. Under litografiprocessen kan temperaturudsving forårsage udvidelse eller sammentrækning af basen, hvilket resulterer i en afvigelse i eksponeringsmønsterets størrelse. Granitbasen med lav lineær udvidelseskoefficient kan kontrollere størrelsesændringen i et meget lille område, når udstyrets driftstemperatur ændres (generelt 20-30 ° C), for at sikre litografiens nøjagtighed.
For det tredje, overfladekvalitet
Ruhed: Overfladeruhedens Ra-værdi på basen overstiger ikke 0,05 μm. Den ultraglatte overflade kan reducere adsorptionen af støv og urenheder og reducere påvirkningen af renligheden i halvlederchipproduktionsmiljøet. I det støvfri værksted til chipproduktion kan små partikler føre til defekter såsom kortslutning af chippen, og den glatte overflade på basen hjælper med at opretholde et rent miljø i værkstedet og forbedre chipudbyttet.
Mikroskopiske defekter: Overfladen af basen må ikke have synlige revner, sandhuller, porer eller andre defekter. På mikroskopisk niveau må antallet af defekter med en diameter større end 1 μm pr. kvadratcentimeter ikke overstige 3 ved elektronmikroskopi. Disse defekter vil påvirke basens strukturelle styrke og overfladeplanhed og dermed udstyrets stabilitet og nøjagtighed.
For det fjerde, stabilitet og stødmodstand
Dynamisk stabilitet: I det simulerede vibrationsmiljø, der genereres af driften af halvlederudstyr (vibrationsfrekvensområde 10-1000 Hz, amplitude 0,01-0,1 mm), skal vibrationsforskydningen af centrale monteringspunkter på basen kontrolleres inden for ±0,05 μm. Hvis vi tager halvledertestudstyr som eksempel, kan det påvirke testsignalets nøjagtighed, hvis enhedens egen vibration og det omgivende miljøs vibrationer overføres til basen under drift. God dynamisk stabilitet kan sikre pålidelige testresultater.
Seismisk modstand: Basen skal have fremragende seismisk ydeevne og hurtigt kunne dæmpe vibrationsenergien, når den udsættes for pludselig ekstern vibration (såsom seismisk bølgesimuleringsvibration), og sikre, at den relative position af udstyrets nøglekomponenter ændrer sig inden for ±0,1 μm. I halvlederfabrikker i jordskælvstruede områder kan jordskælvsresistente baser effektivt beskytte dyrt halvlederudstyr og reducere risikoen for udstyrsskader og produktionsforstyrrelser på grund af vibrationer.
5. Kemisk stabilitet
Korrosionsbestandighed: Granitbasen skal modstå korrosion fra almindelige kemiske stoffer i halvlederfremstillingsprocessen, såsom flussyre, kongevand osv. Efter iblødsætning i flussyreopløsning med en massefraktion på 40% i 24 timer må tabet af overfladekvalitet ikke overstige 0,01%. Blødsætning i kongevand (volumenforhold mellem saltsyre og salpetersyre 3:1) i 12 timer, uden at der er synlige spor af korrosion på overfladen. Halvlederfremstillingsprocessen involverer en række kemiske ætsnings- og rengøringsprocesser, og basens gode korrosionsbestandighed kan sikre, at langvarig brug i et kemisk miljø ikke eroderes, og at nøjagtigheden og den strukturelle integritet opretholdes.
Forureningsbekæmpende: Basismaterialet har ekstremt lav absorption af almindelige forurenende stoffer i halvlederproduktionsmiljøet, såsom organiske gasser, metalioner osv. Når det placeres i et miljø, der indeholder 10 PPM organiske gasser (f.eks. benzen, toluen) og 1 ppm metalioner (f.eks. kobberioner, jernioner) i 72 timer, er ændringen i ydeevne forårsaget af adsorption af forurenende stoffer på basisoverfladen ubetydelig. Dette forhindrer forurenende stoffer i at migrere fra basisoverfladen til chippens produktionsområde og påvirke chippens kvalitet.
Opslagstidspunkt: 28. marts 2025