V oblasti kontroly polovodičových destiček je čistota prostředí čistých prostor přímo úměrná výtěžnosti produktu. S neustálým zlepšováním přesnosti procesů výroby čipů se požadavky na nosné plošiny detekčních zařízení stávají stále přísnějšími. Žulové plošiny s jejich vlastnostmi nulového uvolňování kovových iontů a nízkého znečištění částicemi překonaly tradiční materiály z nerezové oceli a staly se preferovaným řešením pro zařízení pro kontrolu destiček.
Žula je přírodní vyvřelá hornina složená převážně z nekovových minerálů, jako je křemen, živec a slída. Tato vlastnost jí dává výhodu nulového uvolňování kovových iontů. Naproti tomu nerezová ocel, jako slitina kovů, jako je železo, chrom a nikl, je náchylná k elektrochemické korozi na svém povrchu v důsledku eroze vodní páry a kyselých nebo alkalických plynů v prostředí čistého prostoru, což vede k vysrážení kovových iontů, jako je Fe²⁺ a Cr³⁺. Jakmile se tyto drobné ionty připojí k povrchu destičky, změní elektrické vlastnosti polovodičového materiálu v následných procesech, jako je fotolitografie a leptání, způsobí posun prahového napětí tranzistoru a dokonce povedou ke zkratům v obvodu. Data z profesionálních testů ukazují, že po nepřetržitém vystavení žulové plošiny simulovanému prostředí čisté místnosti s teplotou a vlhkostí (23 ± 0,5 ℃, 45 % ± 5 % relativní vlhkosti) po dobu 1000 hodin bylo uvolňování kovových iontů nižší než detekční limit (< 0,1 ppb). Míra vad waferů způsobená kontaminací kovovými ionty při použití platforem z nerezové oceli může dosáhnout až 15 % až 20 %.
Pokud jde o kontrolu kontaminace částicemi, žulové plošiny si také vedou mimořádně dobře. Čisté prostory mají extrémně vysoké požadavky na koncentraci suspendovaných částic ve vzduchu. Například v čistých prostorách třídy ISO 1 nepřesahuje počet částic o velikosti 0,1 μm povolených na metr krychlový 10. I když je nerezová plošina leštěna, může v důsledku vnějších sil, jako jsou vibrace zařízení a obsluha personálu, stále produkovat kovové úlomky nebo odlupující se oxidické usazeniny, které mohou narušit optickou dráhu detekce nebo poškrábat povrch destičky. Žulové plošiny s hustou minerální strukturou (hustota ≥2,7 g/cm³) a vysokou tvrdostí (6-7 na Mohsově stupnici) nejsou náchylné k opotřebení nebo zlomení při dlouhodobém používání. Naměřená měření ukazují, že mohou snížit koncentraci suspendovaných částic ve vzduchu v oblasti detekčního zařízení o více než 40 % ve srovnání s nerezovými plošinami, čímž účinně udržují standardy čistoty.
Kromě čistých vlastností žulové plošiny také svým komplexním výkonem daleko převyšují nerezovou ocel. Z hlediska tepelné stability je jejich koeficient tepelné roztažnosti pouze (4–8) × 10⁻⁶/℃, což je méně než polovina oproti nerezové oceli (přibližně 17× 10⁻⁶/℃), což umožňuje lépe udržovat přesnost polohování detekčního zařízení při kolísání teploty v čisté místnosti. Vysoká tlumící charakteristika (tlumící poměr > 0,05) umožňuje rychle ztlumit vibrace zařízení a zabránit chvění detekční sondy. Díky své přirozené odolnosti proti korozi si zachovají stabilitu i při vystavení fotorezistům, leptacím plynům a dalším chemikáliím, aniž by bylo nutné nanášet další ochranný nátěr.
V současné době se žulové platformy široce používají v pokročilých závodech na výrobu destiček. Data ukazují, že po zavedení žulové platformy se míra chybných odhadů při detekci povrchových částic destiček snížila o 60 %, kalibrační cyklus zařízení se ztrojnásobil a celkové výrobní náklady klesly o 25 %. Vzhledem k tomu, že se polovodičový průmysl posouvá směrem k vyšší přesnosti, budou žulové platformy se svými klíčovými výhodami, jako je nulové uvolňování kovových iontů a nízké znečištění částicemi, i nadále poskytovat stabilní a spolehlivou podporu pro kontrolu destiček a stanou se důležitou hnací silou pokroku v tomto odvětví.
Čas zveřejnění: 20. května 2025