In die veld van halfgeleiervervaardiging bepaal die akkuraatheid van wafer-inspeksietoerusting direk die kwaliteit en opbrengs van skyfies. As die fondament wat die kernopsporingskomponente ondersteun, speel die dimensionele stabiliteit van die toerusting se basismateriaal 'n deurslaggewende rol in die langtermyn-operasionele prestasie van die toerusting. Graniet en gietyster is twee algemeen gebruikte basismateriale vir wafer-inspeksietoerusting. 'n Vergelykende studie van 10 jaar het die beduidende verskille tussen hulle in terme van dimensionele stabiliteit aan die lig gebring, wat belangrike verwysings vir toerustingkeuse bied.
Eksperimentele Agtergrond en Ontwerp
Die produksieproses van halfgeleier-wafers het uiters hoë vereistes vir opsporingsakkuraatheid. Selfs 'n mikrometervlak-dimensionele afwyking kan lei tot 'n afname in skyfieprestasie of selfs skrapping. Om die dimensionele stabiliteit van graniet en gietyster tydens langtermyngebruik te ondersoek, het die navorsingspan eksperimente ontwerp wat werklike werksomgewings gesimuleer het. Graniet- en gietystermonsters van dieselfde spesifikasie is gekies en in 'n omgewingskamer geplaas waar die temperatuur gewissel het van 15 ℃ tot 35 ℃ en die humiditeit gewissel het van 30% tot 70% RH. Die meganiese vibrasie tydens die werking van die toerusting is gesimuleer deur middel van 'n vibrasietabel. Die sleuteldimensies van die monsters is elke kwartaal gemeet met behulp van 'n hoë-presisie laserinterferometer, en die data is vir 10 jaar ononderbroke aangeteken.
Eksperimentele resultaat: Die absolute voordeel van graniet
Tien jaar se eksperimentele data toon dat die granietsubstraat verstommende stabiliteit toon. Die termiese uitsettingskoëffisiënt is uiters laag, gemiddeld slegs 4.6 × 10⁻⁶/℃. Onder drastiese temperatuurveranderinge word die dimensionele afwyking altyd binne ± 0.001 mm beheer. In die lig van humiditeitsveranderinge maak die digte struktuur van graniet dit byna onaangeraak, en geen meetbare dimensionele veranderinge vind plaas nie. In 'n meganiese vibrasie-omgewing absorbeer die uitstekende dempingseienskappe van graniet vibrasie-energie effektief, en die dimensionele skommeling is uiters klein.
In teenstelling hiermee, vir die gietystersubstraat, bereik die gemiddelde termiese uitsettingskoëffisiënt 11×10⁻⁶/℃ - 13×10⁻⁶/℃, en die maksimum dimensionele afwyking wat deur temperatuurveranderinge binne 10 jaar veroorsaak word, is ±0.05 mm. In 'n vogtige omgewing is gietyster geneig tot roes en korrosie. Sommige monsters toon plaaslike vervorming, en die dimensionele afwyking neem verder toe. Onder die werking van meganiese vibrasie het gietyster swak vibrasiedempingsprestasie en die grootte daarvan wissel gereeld, wat dit moeilik maak om aan die hoë-presisievereistes van waferinspeksie te voldoen.
Die belangrikste rede vir die verskil in stabiliteit
Graniet is oor honderde miljoene jare deur geologiese prosesse gevorm. Die interne struktuur daarvan is dig en uniform, en die mineraalkristalle is stabiel gerangskik, wat interne spanning van nature uitskakel. Dit maak dit uiters ongevoelig vir veranderinge in eksterne faktore soos temperatuur, humiditeit en vibrasie. Gietyster word deur die gietproses vervaardig en het mikroskopiese defekte soos porieë en sandgate binne. Intussen is die oorblywende spanning wat tydens die gietproses gegenereer word, geneig om dimensionele veranderinge te veroorsaak onder die stimulasie van die eksterne omgewing. Die metaaleienskappe van gietyster maak dit geneig tot roes as gevolg van humiditeit, wat strukturele skade versnel en dimensionele stabiliteit verminder.
Die impak op waferinspeksietoerusting
Wafer-inspeksietoerusting gebaseer op granietsubstraat, met sy stabiele dimensionele werkverrigting, kan verseker dat die inspeksiestelsel hoë presisie vir 'n lang tyd handhaaf, wanbeoordeling en gemiste opsporing wat veroorsaak word deur toerustingakkuraatheidsdrywing verminder, en produkopbrengs aansienlik verbeter. Intussen verminder die lae onderhoudsvereistes die volle lewensikluskoste van die toerusting. Toerusting wat gietystersubstrate gebruik, vereis gereelde kalibrasie en onderhoud as gevolg van swak dimensionele stabiliteit. Dit verhoog nie net bedryfskoste nie, maar kan ook die kwaliteit van halfgeleierproduksie beïnvloed as gevolg van onvoldoende presisie, wat potensiële ekonomiese verliese veroorsaak.
Onder die neiging van die halfgeleierbedryf se strewe na hoër presisie en beter gehalte, is die keuse van graniet as die basismateriaal vir wafer-inspeksietoerusting ongetwyfeld 'n wyse besluit om toerustingprestasie te verseker en die mededingendheid van ondernemings te verbeter.
Plasingstyd: 14 Mei 2025