На завершающем-этапе оптического контроля при производстве полупроводников эталонные носители должны соответствовать чрезвычайно строгим требованиям. Оборудование AOI выявляет внешние дефекты на пластинах и упакованных устройствах, фиксируя детали субмикронного-уровня с помощью систем визуализации. Многие производители оборудования вкладывают значительные средства в оптимизацию оптических алгоритмов и модернизацию подвижной платформы, однако часто упускают из виду подложку, эталонный каркас всей оптической системы, который напрямую определяет долгосрочную-стабильность контроля. В сложных условиях работы полупроводниковых чистых помещений чугун, алюминиевый сплав и обычный камень изо всех сил пытаются одновременно удовлетворить множеству требований, включая работу-без частиц, низкую деформацию, устойчивость к микро-вибрации и долгосрочное-сохранение точности. По этой причине ультра-прецизионный гранит стал предпочтительным материалом подложки для-высокотехнологичного полупроводникового оборудования АОИ.
1. Отсутствие частиц-в чистых помещениях.
В полупроводниковых цехах применяются строгие стандарты контроля пыли. Любая крошечная пыль или мусор могут привести к поломке компонента. Металлические подложки имеют тенденцию изнашиваться и образовывать металлические частицы при длительной-циклической нагрузке; Старые и отслаивающиеся покрытия также вносят загрязняющие вещества и увеличивают нагрузку при обслуживании чистых помещений. Пористый мрамор низкого-сорта имеет мягкую текстуру и при трении осыпается порошком, что не соответствует требованиям к сборке-без пыли для полупроводниковых применений.
Черный гранит UNPARALLELED® имеет плотную кристаллическую структуру и сверх-низкую пористость. После сверх-точного шлифования образует сплошной компактный поверхностный слой, устойчивый к сколам и пыли. Отделочная обработка, очистка и сборка выполняются в цехе, -без пыли и с постоянной-температурой. Готовая поверхность подложки остается стабильной и не выделяет твердых частиц, загрязняющих оптические камеры и полупроводниковые детали. Это свойство соответствует строгим требованиям, предъявляемым к линиям по производству полупроводников, не содержащим пыли-, и позволяет избежать рисков выхода продукции, вызванных отслаиванием материала, что является показателем чистоты, не имеющим себе равных среди металла и обычного камня.
2. Подавление размерного дрейфа при температурных градиентах в полупроводниковых цехах.
Хотя в полупроводниковых цехах поддерживается постоянная температура, постоянное выделение тепла от внутренних источников света и модулей движения создает локальные температурные градиенты. Металлические материалы имеют высокие коэффициенты теплового расширения. Небольшое локальное повышение температуры вызывает частичную деформацию и коробление подложки, что приводит к смещению относительного положения между оптическими линзами и испытуемыми заготовками и приводит к ошибкам при проверке партии.
Благодаря своей плотной кристаллической структуре гранит обладает сверх-низким коэффициентом теплового расширения и минимально реагирует на деформацию при локальных перепадах температур. Даже во время непрерывной-длительной-часовой работы оборудования AOI изменения температуры, вызванные внутренними источниками тепла, практически не смещают базовую плоскость подложки. Такая термическая стабильность гарантирует, что эталонные координаты не смещаются при нагреве оборудования на протяжении циклов массового производства, что позволяет последовательно выявлять микро-дефекты на пластинах и упакованных компонентах.
3. Устойчивость к микровибрациям от нескольких-источников-и защита эталонных оптических изображений.
Линии по производству полупроводников содержат разнообразные источники вибрации: запуск и остановка соседних машин, движения манипуляторов, нарушения воздушного потока от систем кондиционирования и низкочастотную вибрацию, передаваемую через полы. Небольшая вибрация размывает оптические изображения и делает AOI неспособным отличить подлинные дефекты от артефактов, вызванных дрожанием изображения.
Металлические конструкции обладают низким демпфированием и склонны к резонансу при возбуждении внешними силами, усиливая вибрацию. Обычный камень имеет неравномерный внутренний состав и нестабильное затухание вибрации. НЕПРЕВЗОЙДЕННАЯ естественная структура гранита с высоким-демпфированием быстро рассеивает энергию многочастотных микро-вибраций и блокирует передачу вибрации на модули оптического изображения. В сочетании с цельной-монолитной обработкой устраняется преломление вибрации в стыковочных зазорах. Все оптические модули и модули движения имеют одну устойчивую жесткую основу, что снижает относительную тряску между сборками и гарантирует четкое изображение дефектов.
4. Долгосрочная-стабильность эталонных тестов для сокращения простоев калибровки на заводах по производству полупроводников.
Линии по производству полупроводников стремятся к высокой загрузке оборудования. Время простоя для калибровки напрямую снижает производительность. Металлические подложки страдают от стрессового старения; деформация возникает после периода эксплуатации по мере снятия внутренних напряжений, что требует частой разборки и повторной калибровки. Обычный камень подвержен износу и постепенному разрушению своей опорной плоскости с течением времени.
Гранитные заготовки подвергаются достаточной обработке старением, чтобы снять остаточное напряжение. Готовые подложки сохраняют стабильное внутреннее напряжение и не деформируются самопроизвольно с течением времени. Его высокая поверхностная твердость и износостойкость замедляют разрушение опорных плоскостей при многократной нагрузке от XY-платформ. Под строгим метрологическим контролем готовые подложки сохраняют эталонную точность в течение продолжительных периодов времени, что значительно продлевает циклы калибровки, минимизирует потери из-за простоев производства и увеличивает эффективное время работы производственных линий.
5. Поддержка индивидуальных крупногабаритных-конструкций, обеспечивающих баланс между жесткостью и точностью обработки.
Полупроводниковые системы АОИ нового-поколения требуют большего диапазона перемещения сканирования и подложек большего размера. Большие металлические детали легко страдают от дефектов литья и механических напряжений, что затрудняет-обработку больших размеров. Собранные каменные детали несут в себе скрытый риск ошибок в точности соединений.
Компания UNPARALLELED, оснащенная сверхмощным-оборудованием с ЧПУ и проверенной сверх{1}}технологией прецизионного шлифования, производит большие монолитные гранитные подложки с интегрированной жесткостью и нанометровым-плоскостью. После обработки полные наборы импортных метрологических инструментов, включая лазерные интерферометры и высокоточные-электронные нивелиры, используются для многомерного-контроля, при этом результаты измерений отслеживаются национальными метрологическими институтами. Специальные опорные элементы для монтажа, резьбовые отверстия, позиционирующие канавки и монтажные поверхности с воздушными подшипниками могут быть изготовлены в соответствии с общей компоновкой полупроводниковых машин AOI, что напрямую соответствует эталонным требованиям сборки для оптических модулей, платформ линейных двигателей и компонентов источников света.
Заключение
Для полупроводниковых систем АОИ подложка — это нечто большее, чем просто опорная платформа. Он действует как эталон точности для всей системы оптического контроля. Преимущества гранита заключаются в совместимости с чистыми помещениями, низком температурном дрейфе, многочастотном подавлении вибрации, долгосрочной-стабильности эталонных показателей и возможности индивидуальной обработки больших-размеров. Эти функции идеально соответствуют строгим требованиям линий по производству полупроводников в отношении высокой чистоты, длительного времени безотказной работы и субмикронного контроля. Такие комплексные характеристики делают сверх-прецизионные гранитные подложки основными компонентами высококлассного-полупроводникового AOI-оборудования.