अर्धचालक उपकरणों के लिए ग्रेनाइट आधारों हेतु तकनीकी आवश्यकताएं।

1. आयामी सटीकता
समतलता: आधार की सतह की समतलता बहुत उच्च मानक तक पहुंचनी चाहिए, और समतलता त्रुटि किसी भी 100 मिमी × 100 मिमी क्षेत्र में ± 0.5μm से अधिक नहीं होनी चाहिए; पूरे आधार तल के लिए, समतलता त्रुटि ± 1μm के भीतर नियंत्रित की जाती है। यह सुनिश्चित करता है कि अर्धचालक उपकरण के प्रमुख घटक, जैसे लिथोग्राफी उपकरण के एक्सपोज़र हेड और चिप डिटेक्शन उपकरण की जांच तालिका, उच्च परिशुद्धता वाले तल पर स्थिर रूप से स्थापित और संचालित की जा सकती है, उपकरण के ऑप्टिकल पथ और सर्किट कनेक्शन की सटीकता सुनिश्चित करती है, और आधार के असमान तल के कारण घटकों के विस्थापन विचलन से बचती है, जो अर्धचालक चिप निर्माण और पहचान सटीकता को प्रभावित करती है।
सीधापन: आधार के प्रत्येक किनारे का सीधापन महत्वपूर्ण है। लंबाई की दिशा में, सीधापन त्रुटि ±1μm प्रति 1m से अधिक नहीं होनी चाहिए; विकर्ण सीधापन त्रुटि ±1.5μm के भीतर नियंत्रित की जाती है। उच्च परिशुद्धता लिथोग्राफी मशीन को एक उदाहरण के रूप में लेते हुए, जब टेबल बेस की गाइड रेल के साथ चलती है, तो बेस के किनारे का सीधापन सीधे टेबल की प्रक्षेपवक्र सटीकता को प्रभावित करता है। यदि सीधापन मानक के अनुरूप नहीं है, तो लिथोग्राफी पैटर्न विकृत और विकृत हो जाएगा, जिसके परिणामस्वरूप चिप निर्माण उपज में कमी आएगी।
समांतरता: आधार की ऊपरी और निचली सतहों की समांतरता त्रुटि को ±1μm के भीतर नियंत्रित किया जाना चाहिए। अच्छी समांतरता उपकरण की स्थापना के बाद गुरुत्वाकर्षण के समग्र केंद्र की स्थिरता सुनिश्चित कर सकती है, और प्रत्येक घटक का बल एक समान है। सेमीकंडक्टर वेफर निर्माण उपकरण में, यदि आधार की ऊपरी और निचली सतह समानांतर नहीं हैं, तो वेफर प्रसंस्करण के दौरान झुक जाएगा, जिससे नक़्क़ाशी और कोटिंग जैसी प्रक्रिया की एकरूपता प्रभावित होगी, और इस प्रकार चिप प्रदर्शन स्थिरता प्रभावित होगी।
दूसरा, भौतिक विशेषताएँ
कठोरता: ग्रेनाइट बेस सामग्री की कठोरता शोर कठोरता HS70 या उससे ऊपर तक पहुंचनी चाहिए। उच्च कठोरता उपकरण के संचालन के दौरान घटकों के लगातार आंदोलन और घर्षण के कारण होने वाले पहनने का प्रभावी ढंग से विरोध कर सकती है, यह सुनिश्चित करती है कि आधार दीर्घकालिक उपयोग के बाद उच्च परिशुद्धता आकार बनाए रख सकता है। चिप पैकेजिंग उपकरण में, रोबोट हाथ अक्सर चिप को पकड़ता है और आधार पर रखता है, और आधार की उच्च कठोरता यह सुनिश्चित कर सकती है कि सतह पर खरोंच पैदा करना आसान नहीं है और रोबोट हाथ की गति की सटीकता बनाए रखता है।
घनत्व: सामग्री का घनत्व 2.6-3.1 ग्राम/सेमी³ के बीच होना चाहिए। उचित घनत्व आधार को अच्छी गुणवत्ता वाली स्थिरता प्रदान करता है, जो उपकरण को सहारा देने के लिए पर्याप्त कठोरता सुनिश्चित कर सकता है, और अत्यधिक वजन के कारण उपकरण की स्थापना और परिवहन में कठिनाई नहीं लाएगा। बड़े अर्धचालक निरीक्षण उपकरण में, स्थिर आधार घनत्व उपकरण संचालन के दौरान कंपन संचरण को कम करने और पता लगाने की सटीकता में सुधार करने में मदद करता है।
थर्मल स्थिरता: रैखिक विस्तार गुणांक 5 × 10⁻⁶ / ℃ से कम है। सेमीकंडक्टर उपकरण तापमान परिवर्तनों के प्रति बहुत संवेदनशील होते हैं, और आधार की थर्मल स्थिरता सीधे उपकरण की सटीकता से संबंधित होती है। लिथोग्राफी प्रक्रिया के दौरान, तापमान में उतार-चढ़ाव आधार के विस्तार या संकुचन का कारण बन सकता है, जिसके परिणामस्वरूप एक्सपोज़र पैटर्न के आकार में विचलन होता है। कम रैखिक विस्तार गुणांक वाला ग्रेनाइट बेस लिथोग्राफी सटीकता सुनिश्चित करने के लिए उपकरण के ऑपरेटिंग तापमान (आमतौर पर 20-30 डिग्री सेल्सियस) में परिवर्तन होने पर बहुत छोटी सीमा में आकार परिवर्तन को नियंत्रित कर सकता है।
तीसरा, सतह की गुणवत्ता
खुरदरापन: आधार पर सतह खुरदरापन Ra मान 0.05μm से अधिक नहीं है। अल्ट्रा-चिकनी सतह धूल और अशुद्धियों के सोखने को कम कर सकती है और अर्धचालक चिप निर्माण वातावरण की स्वच्छता पर प्रभाव को कम कर सकती है। चिप निर्माण की धूल रहित कार्यशाला में, छोटे कण चिप के शॉर्ट सर्किट जैसे दोषों को जन्म दे सकते हैं, और आधार की चिकनी सतह कार्यशाला के स्वच्छ वातावरण को बनाए रखने और चिप की उपज में सुधार करने में मदद करती है।
सूक्ष्म दोष: आधार की सतह पर कोई भी दृश्यमान दरार, रेत के छेद, छिद्र और अन्य दोष नहीं होने चाहिए। सूक्ष्म स्तर पर, इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी द्वारा 1μm प्रति वर्ग सेंटीमीटर से अधिक व्यास वाले दोषों की संख्या 3 से अधिक नहीं होनी चाहिए। ये दोष आधार की संरचनात्मक शक्ति और सतह समतलता को प्रभावित करेंगे, और फिर उपकरण की स्थिरता और सटीकता को प्रभावित करेंगे।
चौथा, स्थिरता और आघात प्रतिरोध
गतिशील स्थिरता: अर्धचालक उपकरणों (कंपन आवृत्ति रेंज 10-1000 हर्ट्ज, आयाम 0.01-0.1 मिमी) के संचालन द्वारा उत्पन्न नकली कंपन वातावरण में, आधार पर प्रमुख बढ़ते बिंदुओं के कंपन विस्थापन को ± 0.05μm के भीतर नियंत्रित किया जाना चाहिए। अर्धचालक परीक्षण उपकरण को एक उदाहरण के रूप में लेते हुए, यदि उपकरण का अपना कंपन और आसपास के वातावरण का कंपन संचालन के दौरान आधार पर प्रेषित होता है, तो परीक्षण संकेत की सटीकता में हस्तक्षेप हो सकता है। अच्छी गतिशील स्थिरता विश्वसनीय परीक्षण परिणाम सुनिश्चित कर सकती है।
भूकंपीय प्रतिरोध: आधार में उत्कृष्ट भूकंपीय प्रदर्शन होना चाहिए, और जब यह अचानक बाहरी कंपन (जैसे भूकंपीय तरंग सिमुलेशन कंपन) के अधीन होता है, तो कंपन ऊर्जा को तेजी से कम कर सकता है, और यह सुनिश्चित करता है कि उपकरण के प्रमुख घटकों की सापेक्ष स्थिति ± 0.1μm के भीतर बदल जाती है। भूकंप-प्रवण क्षेत्रों में अर्धचालक कारखानों में, भूकंप-प्रतिरोधी आधार महंगे अर्धचालक उपकरणों की प्रभावी रूप से रक्षा कर सकते हैं, जिससे कंपन के कारण उपकरण क्षति और उत्पादन में व्यवधान का जोखिम कम हो जाता है।
5. रासायनिक स्थिरता
संक्षारण प्रतिरोध: ग्रेनाइट बेस को सेमीकंडक्टर निर्माण प्रक्रिया में आम रासायनिक एजेंटों, जैसे हाइड्रोफ्लोरिक एसिड, एक्वा रेजिया, आदि के संक्षारण का सामना करना चाहिए। 24 घंटे के लिए 40% के द्रव्यमान अंश के साथ हाइड्रोफ्लोरिक एसिड समाधान में भिगोने के बाद, सतह की गुणवत्ता की हानि दर 0.01% से अधिक नहीं होनी चाहिए; 12 घंटे के लिए एक्वा रेजिया (हाइड्रोक्लोरिक एसिड से नाइट्रिक एसिड 3: 1 का आयतन अनुपात) में भिगोएँ, और सतह पर जंग के कोई स्पष्ट निशान नहीं हैं। सेमीकंडक्टर निर्माण प्रक्रिया में विभिन्न प्रकार की रासायनिक नक़्क़ाशी और सफाई प्रक्रियाएँ शामिल हैं, और आधार का अच्छा संक्षारण प्रतिरोध यह सुनिश्चित कर सकता है कि रासायनिक वातावरण में दीर्घकालिक उपयोग मिट न जाए, और सटीकता और संरचनात्मक अखंडता बनाए रखी जाए।
प्रदूषण विरोधी: आधार सामग्री में सेमीकंडक्टर निर्माण वातावरण में आम प्रदूषकों, जैसे कार्बनिक गैसों, धातु आयनों आदि का अवशोषण बेहद कम होता है। जब इसे 72 घंटों के लिए 10 पीपीएम कार्बनिक गैसों (जैसे, बेंजीन, टोल्यूनि) और 1 पीपीएम धातु आयनों (जैसे, कॉपर आयन, आयरन आयन) वाले वातावरण में रखा जाता है, तो आधार सतह पर प्रदूषकों के अवशोषण के कारण होने वाला प्रदर्शन परिवर्तन नगण्य होता है। यह दूषित पदार्थों को आधार सतह से चिप निर्माण क्षेत्र में जाने और चिप की गुणवत्ता को प्रभावित करने से रोकता है।