સેમિકન્ડક્ટર સાધનો માટે ગ્રેનાઈટ પાયા માટેની તકનીકી આવશ્યકતાઓ.

૧. પરિમાણીય ચોકસાઈ
સપાટતા: આધારની સપાટીની સપાટતા ખૂબ જ ઉચ્ચ ધોરણ સુધી પહોંચવી જોઈએ, અને કોઈપણ 100mm×100mm વિસ્તારમાં સપાટતા ભૂલ ±0.5μm થી વધુ ન હોવી જોઈએ; સમગ્ર આધાર પ્લેન માટે, સપાટતા ભૂલ ±1μm ની અંદર નિયંત્રિત થાય છે. આ ખાતરી કરે છે કે સેમિકન્ડક્ટર સાધનોના મુખ્ય ઘટકો, જેમ કે લિથોગ્રાફી સાધનોના એક્સપોઝર હેડ અને ચિપ શોધ સાધનોના પ્રોબ ટેબલ, ઉચ્ચ-ચોકસાઇવાળા પ્લેન પર સ્થિર રીતે ઇન્સ્ટોલ અને સંચાલિત થઈ શકે છે, સાધનોના ઓપ્ટિકલ પાથ અને સર્કિટ કનેક્શનની ચોકસાઈ સુનિશ્ચિત કરે છે, અને આધારના અસમાન પ્લેનને કારણે ઘટકોના વિસ્થાપન વિચલનને ટાળે છે, જે સેમિકન્ડક્ટર ચિપ ઉત્પાદન અને શોધ ચોકસાઈને અસર કરે છે.
સીધીતા: પાયાના દરેક ધારની સીધીતા મહત્વપૂર્ણ છે. લંબાઈની દિશામાં, સીધીતા ભૂલ ±1μm પ્રતિ 1 મીટરથી વધુ ન હોવી જોઈએ; વિકર્ણ સીધીતા ભૂલ ±1.5μm ની અંદર નિયંત્રિત થાય છે. ઉદાહરણ તરીકે ઉચ્ચ-ચોકસાઇવાળા લિથોગ્રાફી મશીનને લઈએ તો, જ્યારે ટેબલ બેઝની માર્ગદર્શિકા રેલ સાથે ફરે છે, ત્યારે બેઝની ધારની સીધીતા ટેબલની ટ્રેજેક્ટરી ચોકસાઈને સીધી અસર કરે છે. જો સીધીતા પ્રમાણભૂત ન હોય, તો લિથોગ્રાફી પેટર્ન વિકૃત અને વિકૃત થઈ જશે, જેના પરિણામે ચિપ ઉત્પાદન ઉપજમાં ઘટાડો થશે.
સમાંતરતા: પાયાની ઉપરની અને નીચેની સપાટીઓની સમાંતરતા ભૂલને ±1μm ની અંદર નિયંત્રિત કરવી જોઈએ. સારી સમાંતરતા સાધનોના સ્થાપન પછી ગુરુત્વાકર્ષણ કેન્દ્રની સ્થિરતા સુનિશ્ચિત કરી શકે છે, અને દરેક ઘટકનું બળ એકસમાન હોય છે. સેમિકન્ડક્ટર વેફર ઉત્પાદન સાધનોમાં, જો પાયાની ઉપરની અને નીચેની સપાટીઓ સમાંતર ન હોય, તો વેફર પ્રક્રિયા દરમિયાન નમશે, જે એચિંગ અને કોટિંગ જેવી પ્રક્રિયા એકરૂપતાને અસર કરશે, અને આમ ચિપ કામગીરી સુસંગતતાને અસર કરશે.
બીજું, સામગ્રીની લાક્ષણિકતાઓ
કઠિનતા: ગ્રેનાઈટ બેઝ મટીરીયલની કઠિનતા શોર કઠિનતા HS70 અથવા તેનાથી ઉપર પહોંચવી જોઈએ. ઉચ્ચ કઠિનતા સાધનોના સંચાલન દરમિયાન વારંવાર હલનચલન અને ઘટકોના ઘર્ષણને કારણે થતા ઘસારાને અસરકારક રીતે પ્રતિકાર કરી શકે છે, જે ખાતરી કરે છે કે લાંબા ગાળાના ઉપયોગ પછી આધાર ઉચ્ચ ચોકસાઇ કદ જાળવી શકે છે. ચિપ પેકેજિંગ સાધનોમાં, રોબોટ હાથ વારંવાર ચિપને પકડી લે છે અને તેના પર મૂકે છે, અને આધારની ઉચ્ચ કઠિનતા ખાતરી કરી શકે છે કે સપાટી પર સ્ક્રેચ ઉત્પન્ન કરવાનું સરળ નથી અને રોબોટ હાથની હિલચાલની ચોકસાઈ જાળવી શકે છે.
ઘનતા: સામગ્રીની ઘનતા 2.6-3.1 g/cm³ ની વચ્ચે હોવી જોઈએ. યોગ્ય ઘનતા પાયાને સારી ગુણવત્તાની સ્થિરતા આપે છે, જે સાધનોને ટેકો આપવા માટે પૂરતી કઠોરતા સુનિશ્ચિત કરી શકે છે, અને વધુ પડતા વજનને કારણે સાધનોના સ્થાપન અને પરિવહનમાં મુશ્કેલીઓ લાવશે નહીં. મોટા સેમિકન્ડક્ટર નિરીક્ષણ સાધનોમાં, સ્થિર આધાર ઘનતા સાધનોના સંચાલન દરમિયાન કંપન ટ્રાન્સમિશન ઘટાડવામાં અને શોધ ચોકસાઈ સુધારવામાં મદદ કરે છે.
થર્મલ સ્થિરતા: રેખીય વિસ્તરણ ગુણાંક 5×10⁻⁶/℃ કરતા ઓછો છે. સેમિકન્ડક્ટર સાધનો તાપમાનમાં ફેરફાર પ્રત્યે ખૂબ જ સંવેદનશીલ હોય છે, અને આધારની થર્મલ સ્થિરતા સીધી રીતે સાધનોની ચોકસાઈ સાથે સંબંધિત છે. લિથોગ્રાફી પ્રક્રિયા દરમિયાન, તાપમાનમાં વધઘટ આધારના વિસ્તરણ અથવા સંકોચનનું કારણ બની શકે છે, જેના પરિણામે એક્સપોઝર પેટર્નના કદમાં વિચલન થાય છે. ઓછા રેખીય વિસ્તરણ ગુણાંક સાથેનો ગ્રેનાઈટ આધાર જ્યારે સાધનોનું ઓપરેટિંગ તાપમાન (સામાન્ય રીતે 20-30 ° સે) બદલાય છે ત્યારે લિથોગ્રાફીની ચોકસાઈ સુનિશ્ચિત કરવા માટે ખૂબ જ નાની શ્રેણીમાં કદમાં ફેરફારને નિયંત્રિત કરી શકે છે.
ત્રીજું, સપાટીની ગુણવત્તા
ખરબચડીપણું: આધાર પર સપાટીની ખરબચડી Ra મૂલ્ય 0.05μm થી વધુ નથી. અતિ-સરળ સપાટી ધૂળ અને અશુદ્ધિઓના શોષણને ઘટાડી શકે છે અને સેમિકન્ડક્ટર ચિપ ઉત્પાદન વાતાવરણની સ્વચ્છતા પર અસર ઘટાડી શકે છે. ચિપ ઉત્પાદનના ધૂળ-મુક્ત વર્કશોપમાં, નાના કણો ચિપના શોર્ટ સર્કિટ જેવા ખામીઓ તરફ દોરી શકે છે, અને આધારની સરળ સપાટી વર્કશોપના સ્વચ્છ વાતાવરણને જાળવવામાં અને ચિપ ઉપજમાં સુધારો કરવામાં મદદ કરે છે.
સૂક્ષ્મ ખામીઓ: પાયાની સપાટી પર કોઈ દૃશ્યમાન તિરાડો, રેતીના છિદ્રો, છિદ્રો અને અન્ય ખામીઓ હોવાની મંજૂરી નથી. સૂક્ષ્મ સ્તરે, ઇલેક્ટ્રોન માઇક્રોસ્કોપી દ્વારા પ્રતિ ચોરસ સેન્ટીમીટર 1μm કરતા વધુ વ્યાસ ધરાવતી ખામીઓની સંખ્યા 3 થી વધુ ન હોવી જોઈએ. આ ખામીઓ પાયાની માળખાકીય મજબૂતાઈ અને સપાટીની સપાટતાને અસર કરશે, અને પછી સાધનોની સ્થિરતા અને ચોકસાઈને અસર કરશે.
ચોથું, સ્થિરતા અને આંચકો પ્રતિકાર
ગતિશીલ સ્થિરતા: સેમિકન્ડક્ટર સાધનો (કંપન આવર્તન શ્રેણી 10-1000Hz, કંપનવિસ્તાર 0.01-0.1mm) ના સંચાલન દ્વારા ઉત્પન્ન થતા સિમ્યુલેટેડ વાઇબ્રેશન વાતાવરણમાં, બેઝ પરના મુખ્ય માઉન્ટિંગ પોઈન્ટ્સના વાઇબ્રેશન ડિસ્પ્લેસમેન્ટને ±0.05μm ની અંદર નિયંત્રિત કરવું જોઈએ. સેમિકન્ડક્ટર પરીક્ષણ સાધનોને ઉદાહરણ તરીકે લઈએ તો, જો ઉપકરણના પોતાના વાઇબ્રેશન અને આસપાસના પર્યાવરણના વાઇબ્રેશનને ઓપરેશન દરમિયાન બેઝ પર ટ્રાન્સમિટ કરવામાં આવે છે, તો પરીક્ષણ સિગ્નલની ચોકસાઈમાં દખલ થઈ શકે છે. સારી ગતિશીલ સ્થિરતા વિશ્વસનીય પરીક્ષણ પરિણામોની ખાતરી કરી શકે છે.
ભૂકંપ પ્રતિકાર: આધાર ઉત્તમ ધરતીકંપીય કામગીરી ધરાવતો હોવો જોઈએ, અને જ્યારે તે અચાનક બાહ્ય કંપન (જેમ કે ભૂકંપીય તરંગ સિમ્યુલેશન કંપન) ને આધિન થાય છે ત્યારે તે કંપન ઊર્જાને ઝડપથી ઓછી કરી શકે છે, અને ખાતરી કરે છે કે સાધનોના મુખ્ય ઘટકોની સંબંધિત સ્થિતિ ±0.1μm ની અંદર બદલાય છે. ભૂકંપ-સંભવિત વિસ્તારોમાં સેમિકન્ડક્ટર ફેક્ટરીઓમાં, ભૂકંપ-પ્રતિરોધક પાયા ખર્ચાળ સેમિકન્ડક્ટર સાધનોને અસરકારક રીતે સુરક્ષિત કરી શકે છે, જે કંપનને કારણે સાધનોના નુકસાન અને ઉત્પાદન વિક્ષેપનું જોખમ ઘટાડે છે.
5. રાસાયણિક સ્થિરતા
કાટ પ્રતિકાર: ગ્રેનાઈટ બેઝ સેમિકન્ડક્ટર ઉત્પાદન પ્રક્રિયામાં સામાન્ય રાસાયણિક એજન્ટો, જેમ કે હાઇડ્રોફ્લોરિક એસિડ, એક્વા રેજીયા, વગેરેના કાટનો સામનો કરે છે. 40% ના માસ અપૂર્ણાંક સાથે હાઇડ્રોફ્લોરિક એસિડ દ્રાવણમાં 24 કલાક સુધી પલાળ્યા પછી, સપાટીની ગુણવત્તામાં ઘટાડો દર 0.01% થી વધુ ન હોવો જોઈએ; એક્વા રેજીયા (હાઈડ્રોક્લોરિક એસિડ અને નાઈટ્રિક એસિડનો વોલ્યુમ ગુણોત્તર 3:1) માં 12 કલાક સુધી પલાળવું, અને સપાટી પર કાટના કોઈ સ્પષ્ટ નિશાન નથી. સેમિકન્ડક્ટર ઉત્પાદન પ્રક્રિયામાં વિવિધ રાસાયણિક એચિંગ અને સફાઈ પ્રક્રિયાઓનો સમાવેશ થાય છે, અને બેઝનો સારો કાટ પ્રતિકાર ખાતરી કરી શકે છે કે રાસાયણિક વાતાવરણમાં લાંબા ગાળાના ઉપયોગનું ધોવાણ ન થાય, અને ચોકસાઈ અને માળખાકીય અખંડિતતા જાળવવામાં આવે.
પ્રદૂષણ વિરોધી: બેઝ મટિરિયલમાં સેમિકન્ડક્ટર ઉત્પાદન વાતાવરણમાં સામાન્ય પ્રદૂષકો, જેમ કે કાર્બનિક વાયુઓ, ધાતુ આયનો, વગેરેનું શોષણ ખૂબ જ ઓછું હોય છે. જ્યારે 10 PPM કાર્બનિક વાયુઓ (દા.ત., બેન્ઝીન, ટોલ્યુએન) અને 1ppm ધાતુ આયનો (દા.ત., કોપર આયનો, આયર્ન આયનો) ધરાવતા વાતાવરણમાં 72 કલાક માટે મૂકવામાં આવે છે, ત્યારે બેઝ સપાટી પર પ્રદૂષકોના શોષણને કારણે કામગીરીમાં ફેરફાર નહિવત્ હોય છે. આ દૂષકોને બેઝ સપાટીથી ચિપ ઉત્પાદન ક્ષેત્રમાં સ્થળાંતર કરતા અને ચિપ ગુણવત્તાને અસર કરતા અટકાવે છે.