सेमीकंडक्टर वेफर तपासणीच्या क्षेत्रात, स्वच्छ खोलीच्या वातावरणाची शुद्धता थेट उत्पादन उत्पन्नाशी संबंधित आहे. चिप उत्पादन प्रक्रियेची अचूकता जसजशी सुधारत आहे तसतसे शोध उपकरणांच्या वाहून नेणाऱ्या प्लॅटफॉर्मसाठी आवश्यकता अधिकाधिक कठोर होत आहेत. शून्य धातू आयन सोडणे आणि कमी कण प्रदूषण या वैशिष्ट्यांसह ग्रॅनाइट प्लॅटफॉर्मने पारंपारिक स्टेनलेस स्टील सामग्रीला मागे टाकले आहे आणि वेफर तपासणी उपकरणांसाठी पसंतीचा उपाय बनला आहे.
ग्रॅनाइट हा एक नैसर्गिक अग्निजन्य खडक आहे जो प्रामुख्याने क्वार्ट्ज, फेल्डस्पार आणि अभ्रक सारख्या अधातू खनिजांपासून बनलेला आहे. या वैशिष्ट्यामुळे त्याला शून्य धातू आयन सोडण्याचा फायदा मिळतो. याउलट, लोह, क्रोमियम आणि निकेल सारख्या धातूंचे मिश्रण म्हणून स्टेनलेस स्टील, स्वच्छ खोलीच्या वातावरणात पाण्याची वाफ आणि आम्लीय किंवा क्षारीय वायूंच्या क्षरणामुळे त्याच्या पृष्ठभागावर इलेक्ट्रोकेमिकल गंजण्यास प्रवण असते, ज्यामुळे Fe²⁺ आणि Cr³⁺ सारख्या धातू आयनांचा वर्षाव होतो. एकदा हे लहान आयन वेफरच्या पृष्ठभागावर जोडले गेले की, ते फोटोलिथोग्राफी आणि एचिंग सारख्या त्यानंतरच्या प्रक्रियांमध्ये अर्धसंवाहक सामग्रीचे विद्युत गुणधर्म बदलतील, ट्रान्झिस्टरचा थ्रेशोल्ड व्होल्टेज ड्रिफ्ट करतील आणि सर्किटमध्ये शॉर्ट सर्किट देखील करतील. व्यावसायिक संस्था चाचणी डेटा दर्शवितो की ग्रॅनाइट प्लॅटफॉर्म सतत स्वच्छ खोलीचे तापमान आणि आर्द्रता वातावरण (23±0.5℃, 45%±5% RH) 1000 तासांपर्यंत उघड झाल्यानंतर, धातू आयन सोडणे शोध मर्यादेपेक्षा कमी होते (< 0.1ppb). स्टेनलेस स्टील प्लॅटफॉर्म वापरताना धातूच्या आयन दूषिततेमुळे वेफर्समध्ये दोष निर्माण होण्याचे प्रमाण १५% ते २०% पर्यंत जास्त असू शकते.
कण दूषितता नियंत्रणाच्या बाबतीत, ग्रॅनाइट प्लॅटफॉर्म देखील अपवादात्मकपणे चांगले कार्य करतात. स्वच्छ खोल्यांमध्ये हवेतील निलंबित कणांच्या एकाग्रतेसाठी अत्यंत उच्च आवश्यकता असतात. उदाहरणार्थ, ISO वर्ग 1 स्वच्छ खोल्यांमध्ये, प्रति घनमीटर परवानगी असलेल्या 0.1μm कणांची संख्या 10 पेक्षा जास्त नसते. जरी स्टेनलेस स्टील प्लॅटफॉर्मवर पॉलिशिंग प्रक्रिया केली गेली असली तरीही, ते उपकरणांच्या कंपन आणि कर्मचार्‍यांच्या ऑपरेशनसारख्या बाह्य शक्तींमुळे धातूचा कचरा किंवा ऑक्साईड स्केल सोलणे तयार करू शकते, जे शोध ऑप्टिकल मार्गात व्यत्यय आणू शकते किंवा वेफरच्या पृष्ठभागावर स्क्रॅच करू शकते. ग्रॅनाइट प्लॅटफॉर्म, त्यांच्या दाट खनिज संरचनेसह (घनता ≥2.7g/cm³) आणि उच्च कडकपणा (मोह्स स्केलवर 6-7), दीर्घकालीन वापरादरम्यान झीज किंवा तुटण्याची शक्यता नसते. मोजलेल्या मोजमापांवरून असे दिसून येते की ते शोध उपकरण क्षेत्रातील हवेतील निलंबित कणांची एकाग्रता स्टेनलेस स्टील प्लॅटफॉर्मच्या तुलनेत 40% पेक्षा जास्त कमी करू शकतात, प्रभावीपणे स्वच्छ खोलीचे दर्जा मानक राखतात.
त्याच्या स्वच्छ वैशिष्ट्यांव्यतिरिक्त, ग्रॅनाइट प्लॅटफॉर्मची व्यापक कामगिरी देखील स्टेनलेस स्टीलपेक्षा खूपच जास्त आहे. थर्मल स्थिरतेच्या बाबतीत, त्याचा थर्मल विस्तार गुणांक फक्त (4-8) ×10⁻⁶/℃ आहे, जो स्टेनलेस स्टीलच्या (सुमारे 17×10⁻⁶/℃) निम्म्यापेक्षा कमी आहे, जो स्वच्छ खोलीतील तापमानात चढ-उतार होत असताना शोध उपकरणांची स्थिती अचूकता चांगल्या प्रकारे राखू शकतो. उच्च डॅम्पिंग वैशिष्ट्य (डॅम्पिंग रेशो > 0.05) उपकरणांचे कंपन जलद गतीने कमी करू शकते आणि शोध प्रोबला हलण्यापासून रोखू शकते. त्याचा नैसर्गिक गंज प्रतिकार अतिरिक्त कोटिंग संरक्षणाची आवश्यकता नसतानाही फोटोरेसिस्ट सॉल्व्हेंट्स, एचिंग वायू आणि इतर रसायनांच्या संपर्कात असतानाही ते स्थिर राहण्यास सक्षम करते.
सध्या, प्रगत वेफर उत्पादन संयंत्रांमध्ये ग्रॅनाइट प्लॅटफॉर्मचा मोठ्या प्रमाणावर वापर केला जातो. डेटा दर्शवितो की ग्रॅनाइट प्लॅटफॉर्म स्वीकारल्यानंतर, वेफर पृष्ठभागाच्या कण शोधण्याचा चुकीचा अंदाज दर 60% ने कमी झाला आहे, उपकरणांचे कॅलिब्रेशन चक्र तीन पटीने वाढले आहे आणि एकूण उत्पादन खर्च 25% ने कमी झाला आहे. सेमीकंडक्टर उद्योग उच्च अचूकतेकडे वाटचाल करत असताना, शून्य धातू आयन प्रकाशन आणि कमी कण प्रदूषण यासारख्या त्यांच्या मुख्य फायद्यांसह, ग्रॅनाइट प्लॅटफॉर्म वेफर तपासणीसाठी स्थिर आणि विश्वासार्ह समर्थन प्रदान करत राहतील, उद्योगाच्या प्रगतीला चालना देणारी एक महत्त्वाची शक्ती बनतील.
पोस्ट वेळ: मे-२०-२०२५