แพลตฟอร์มหินแกรนิตที่ใช้สำหรับห้องสะอาด: ไม่มีการปล่อยไอออนโลหะเลย เป็นตัวเลือกที่เหมาะสำหรับอุปกรณ์ตรวจสอบเวเฟอร์

ในด้านการตรวจสอบเวเฟอร์เซมิคอนดักเตอร์ ความบริสุทธิ์ของสภาพแวดล้อมในห้องปลอดเชื้อนั้นเกี่ยวข้องโดยตรงกับผลผลิตของผลิตภัณฑ์ ในขณะที่ความแม่นยำของกระบวนการผลิตชิปยังคงพัฒนาอย่างต่อเนื่อง ข้อกำหนดสำหรับแพลตฟอร์มสำหรับการขนส่งของอุปกรณ์ตรวจจับก็เข้มงวดมากขึ้นเรื่อยๆ แพลตฟอร์มแกรนิตซึ่งมีลักษณะเฉพาะคือไม่มีการปล่อยไอออนโลหะและมลพิษจากอนุภาคต่ำ ได้แซงหน้าวัสดุสแตนเลสแบบเดิมและกลายเป็นโซลูชันที่ต้องการสำหรับอุปกรณ์ตรวจสอบเวเฟอร์

หินแกรนิตเป็นหินอัคนีธรรมชาติที่ประกอบด้วยแร่ที่ไม่ใช่โลหะเป็นหลัก เช่น ควอตซ์ เฟลด์สปาร์ และไมกา ลักษณะพิเศษนี้ทำให้มีการปล่อยไอออนของโลหะเป็นศูนย์ ในทางตรงกันข้าม สเตนเลสซึ่งเป็นโลหะผสมของโลหะ เช่น เหล็ก โครเมียม และนิกเกิล มีแนวโน้มที่จะเกิดการกัดกร่อนทางเคมีไฟฟ้าบนพื้นผิวเนื่องจากการกัดกร่อนของไอน้ำและก๊าซที่เป็นกรดหรือด่างในสภาพแวดล้อมห้องปลอดเชื้อ ส่งผลให้ไอออนของโลหะ เช่น Fe²⁺ และ Cr³⁺ ตกตะกอน เมื่อไอออนขนาดเล็กเหล่านี้เกาะติดกับพื้นผิวของเวเฟอร์ คุณสมบัติทางไฟฟ้าของวัสดุเซมิคอนดักเตอร์จะเปลี่ยนไปในกระบวนการต่อมา เช่น การพิมพ์หินด้วยแสงและการแกะสลัก ทำให้เกิดการดริฟท์แรงดันไฟฟ้าของทรานซิสเตอร์ และอาจทำให้เกิดไฟฟ้าลัดวงจรในวงจรได้ ข้อมูลการทดสอบของสถาบันระดับมืออาชีพแสดงให้เห็นว่าหลังจากที่แพลตฟอร์มหินแกรนิตสัมผัสกับสภาพแวดล้อมจำลองอุณหภูมิห้องสะอาดและความชื้นอย่างต่อเนื่อง (23±0.5℃, 45%±5% RH) เป็นเวลา 1,000 ชั่วโมง การปล่อยไอออนโลหะจะต่ำกว่าขีดจำกัดการตรวจจับ (< 0.1ppb) อัตราข้อบกพร่องของเวเฟอร์ที่เกิดจากการปนเปื้อนของไอออนโลหะเมื่อใช้แพลตฟอร์มสแตนเลสอาจสูงถึง 15% ถึง 20%

ในแง่ของการควบคุมการปนเปื้อนของอนุภาค แพลตฟอร์มหินแกรนิตก็มีประสิทธิภาพดีเป็นพิเศษเช่นกัน ห้องปลอดเชื้อมีข้อกำหนดที่สูงมากสำหรับความเข้มข้นของอนุภาคแขวนลอยในอากาศ ตัวอย่างเช่น ในห้องปลอดเชื้อระดับ ISO คลาส 1 จำนวนอนุภาคขนาด 0.1 ไมโครเมตรที่อนุญาตต่อลูกบาศก์เมตรจะไม่เกิน 10 อนุภาค แม้ว่าแพลตฟอร์มสแตนเลสจะได้รับการขัดเงาแล้วก็ตาม ก็ยังอาจเกิดเศษโลหะหรือตะกรันออกไซด์หลุดลอกออกได้เนื่องจากแรงภายนอก เช่น การสั่นสะเทือนของอุปกรณ์และการทำงานของบุคลากร ซึ่งอาจรบกวนเส้นทางแสงในการตรวจจับหรือขูดขีดพื้นผิวของเวเฟอร์ แพลตฟอร์มหินแกรนิตซึ่งมีโครงสร้างแร่ธาตุหนาแน่น (ความหนาแน่น ≥2.7g/cm³) และความแข็งสูง (6-7 ตามมาตราโมห์ส) ไม่เกิดการสึกหรอหรือแตกหักง่ายในระหว่างการใช้งานในระยะยาว การวัดที่วัดได้แสดงให้เห็นว่าสามารถลดความเข้มข้นของอนุภาคแขวนลอยในอากาศของพื้นที่อุปกรณ์ตรวจจับได้มากกว่า 40% เมื่อเทียบกับแพลตฟอร์มสแตนเลส ซึ่งช่วยรักษามาตรฐานระดับห้องปลอดเชื้อได้อย่างมีประสิทธิภาพ

นอกจากคุณสมบัติที่สะอาดแล้ว ประสิทธิภาพโดยรวมของแพลตฟอร์มหินแกรนิตยังเหนือกว่าสแตนเลสมาก ในแง่ของเสถียรภาพทางความร้อน ค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวเนื่องจากความร้อนอยู่ที่เพียง (4-8) ×10⁻⁶/℃ น้อยกว่าครึ่งหนึ่งของสแตนเลส (ประมาณ 17×10⁻⁶/℃) ซึ่งสามารถรักษาความแม่นยำในการวางตำแหน่งของอุปกรณ์ตรวจจับได้ดีกว่าเมื่ออุณหภูมิในห้องสะอาดผันผวน คุณสมบัติการหน่วงสูง (อัตราส่วนการหน่วง > 0.05) สามารถลดการสั่นสะเทือนของอุปกรณ์ได้อย่างรวดเร็วและป้องกันไม่ให้หัววัดตรวจจับสั่น ความต้านทานการกัดกร่อนตามธรรมชาติทำให้คงความเสถียรแม้จะสัมผัสกับตัวทำละลายโฟโตเรซิสต์ ก๊าซกัดกร่อน และสารเคมีอื่นๆ โดยไม่ต้องใช้สารเคลือบป้องกันเพิ่มเติม

ปัจจุบัน แพลตฟอร์มแกรนิตถูกใช้กันอย่างแพร่หลายในโรงงานผลิตเวเฟอร์ขั้นสูง ข้อมูลแสดงให้เห็นว่าหลังจากนำแพลตฟอร์มแกรนิตมาใช้ อัตราการตัดสินใจผิดพลาดในการตรวจจับอนุภาคบนพื้นผิวเวเฟอร์ลดลง 60% รอบการสอบเทียบอุปกรณ์ขยายออกไปสามเท่า และต้นทุนการผลิตโดยรวมลดลง 25% ในขณะที่อุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์มุ่งหน้าสู่ความแม่นยำที่สูงขึ้น แพลตฟอร์มแกรนิตซึ่งมีข้อได้เปรียบหลัก เช่น การปล่อยไอออนโลหะเป็นศูนย์และมลพิษจากอนุภาคต่ำ จะยังคงให้การสนับสนุนที่มั่นคงและเชื่อถือได้สำหรับการตรวจสอบเวเฟอร์ และกลายเป็นแรงผลักดันสำคัญที่ขับเคลื่อนความก้าวหน้าของอุตสาหกรรม