منصة الجرانيت المخصصة للغرف النظيفة: لا يوجد إطلاق لأيونات معدنية، الاختيار المثالي لمعدات فحص الرقاقة.

في مجال فحص رقائق أشباه الموصلات، ترتبط نقاء بيئة الغرف النظيفة ارتباطًا مباشرًا بإنتاجية المنتج. ومع التحسن المستمر في دقة عمليات تصنيع الرقائق، أصبحت متطلبات منصات حمل معدات الكشف أكثر صرامة. وقد تفوقت منصات الجرانيت، بفضل خصائصها المتمثلة في انعدام إطلاق أيونات المعادن وانخفاض تلوث الجسيمات، على مواد الفولاذ المقاوم للصدأ التقليدية، وأصبحت الحل الأمثل لمعدات فحص الرقائق.

الجرانيت صخر ناري طبيعي يتكون أساسًا من معادن غير معدنية مثل الكوارتز والفلسبار والميكا. هذه الخاصية تمنحه ميزة عدم إطلاق أيونات معدنية. على النقيض من ذلك، فإن الفولاذ المقاوم للصدأ، كونه سبيكة من معادن مثل الحديد والكروم والنيكل، معرض للتآكل الكهروكيميائي على سطحه نتيجة تآكل بخار الماء والغازات الحمضية أو القلوية في بيئة الغرف النظيفة، مما يؤدي إلى ترسب أيونات معدنية مثل Fe²⁺ وCr³⁺. بمجرد أن تلتصق هذه الأيونات الصغيرة بسطح الرقاقة، فإنها ستغير الخصائص الكهربائية للمادة شبه الموصلة في عمليات لاحقة مثل الطباعة الضوئية والنقش، مما يتسبب في انحراف جهد العتبة للترانزستور، بل ويؤدي إلى حدوث قصر في الدائرة. تُظهر بيانات اختبار المؤسسات المهنية أنه بعد تعريض منصة الجرانيت بشكل مستمر لبيئة محاكاة درجة حرارة ورطوبة الغرفة النظيفة (23±0.5 درجة مئوية، 45%±5% رطوبة نسبية) لمدة 1000 ساعة، كان إطلاق أيونات المعادن أقل من حد الكشف (<0.1 جزء في المليار). ويمكن أن يصل معدل عيوب الرقائق الناتجة عن تلوث أيونات المعادن عند استخدام منصات الفولاذ المقاوم للصدأ إلى ما بين 15% و20%.

فيما يتعلق بمكافحة تلوث الجسيمات، تتميز منصات الجرانيت أيضًا بأداء استثنائي. تتطلب الغرف النظيفة متطلبات عالية للغاية فيما يتعلق بتركيز الجسيمات العالقة في الهواء. على سبيل المثال، في الغرف النظيفة من الفئة 1 ISO، لا يتجاوز عدد الجسيمات المسموح بها لكل متر مكعب 0.1 ميكرومتر 10. حتى مع خضوع منصة الفولاذ المقاوم للصدأ لعملية تلميع، فقد تظل تُنتج حطامًا معدنيًا أو قشور أكسيدية متقشرة بسبب قوى خارجية مثل اهتزاز المعدات وتشغيل الأفراد، مما قد يتداخل مع المسار البصري للكشف أو يخدش سطح الرقاقة. منصات الجرانيت، بتركيبها المعدني الكثيف (كثافة ≥ 2.7 جم/سم³) وصلابتها العالية (6-7 على مقياس موس)، ليست عرضة للتآكل أو الكسر أثناء الاستخدام طويل الأمد. تُظهر القياسات المقيسة أنها يمكن أن تقلل تركيز الجسيمات العالقة في هواء منطقة معدات الكشف بأكثر من 40٪ مقارنة بمنصات الفولاذ المقاوم للصدأ، مما يحافظ بفعالية على معايير جودة الغرف النظيفة.

بالإضافة إلى خصائصها النظيفة، يتفوق الأداء الشامل لمنصات الجرانيت بشكل كبير على الفولاذ المقاوم للصدأ. من حيث الاستقرار الحراري، يبلغ معامل التمدد الحراري لها (4-8) ×10⁻⁶/℃ فقط، أي أقل من نصف معامل التمدد الحراري للفولاذ المقاوم للصدأ (حوالي 17×10⁻⁶/℃)، مما يُحسّن دقة تحديد موقع معدات الكشف عند تقلبات درجة الحرارة في الغرفة النظيفة. كما أن خاصية التخميد العالية (نسبة التخميد > 0.05) تُخفف اهتزاز المعدات بسرعة وتمنع اهتزاز مسبار الكشف. كما أن مقاومتها الطبيعية للتآكل تُمكّنها من الحفاظ على ثباتها حتى عند تعرضها لمذيبات مقاومة الضوء وغازات النقش والمواد الكيميائية الأخرى دون الحاجة إلى طلاء إضافي.

تُستخدم منصات الجرانيت حاليًا على نطاق واسع في مصانع تصنيع الرقائق المتقدمة. تشير البيانات إلى أنه بعد اعتماد منصة الجرانيت، انخفض معدل الأخطاء في اكتشاف جسيمات سطح الرقاقة بنسبة 60%، وزادت دورة معايرة المعدات ثلاثة أضعاف، وانخفضت تكلفة الإنتاج الإجمالية بنسبة 25%. ومع توجه صناعة أشباه الموصلات نحو دقة أعلى، ستواصل منصات الجرانيت، بمزاياها الأساسية، مثل انعدام إطلاق أيونات المعادن وانخفاض تلوث الجسيمات، توفير دعم مستقر وموثوق لفحص الرقاقة، لتصبح قوة دافعة مهمة لتقدم هذه الصناعة.