半導体ウェーハ検査分野において、クリーンルーム環境の清浄度は製品の歩留まりに直接関係しています。チップ製造プロセスの精度向上に伴い、検査装置の搬送プラットフォームに対する要件はますます厳しくなっています。金属イオン放出ゼロ、粒子汚染低減という特性を持つ花崗岩製プラットフォームは、従来のステンレス鋼を凌駕し、ウェーハ検査装置の最適なソリューションとなっています。
花崗岩は、主に石英、長石、雲母などの非金属鉱物で構成される天然の火成岩です。この特性により、金属イオンの放出が少ないという利点があります。一方、ステンレス鋼は鉄、クロム、ニッケルなどの金属の合金であるため、クリーンルーム環境における水蒸気や酸性・アルカリ性ガスの浸食により、表面が電気化学的に腐食されやすく、Fe²⁺やCr³⁺などの金属イオンが析出します。これらの微小イオンがウェハ表面に付着すると、フォトリソグラフィーやエッチングなどの後続工程において半導体材料の電気特性を変化させ、トランジスタの閾値電圧ドリフトを引き起こし、さらには回路の短絡につながる可能性があります。専門機関の試験データによると、花崗岩製プラットフォームを模擬クリーンルーム温湿度環境（23±0.5℃、45%±5%RH）に1000時間連続曝露した後も、金属イオンの放出量は検出限界（< 0.1ppb）を下回っていました。ステンレス鋼製プラットフォームを使用した場合、金属イオン汚染によるウェーハの不良率は15%～20%に達する可能性があります。
粒子汚染制御の面でも、花崗岩製プラットフォームは優れた性能を発揮します。クリーンルームでは、空気中の浮遊粒子濃度に対する要求が非常に高く、例えばISOクラス1のクリーンルームでは、0.1μmの粒子の許容個数は1立方メートルあたり10個以下です。ステンレス製プラットフォームは研磨処理が施されていても、装置の振動や人による操作といった外力によって金属片や酸化皮膜が剥離し、検出光路を阻害したり、ウェハ表面に傷をつけたりする可能性があります。一方、花崗岩製プラットフォームは、緻密な鉱物構造（密度2.7g/cm³以上）と高い硬度（モース硬度6～7）を有しており、長期使用による摩耗や破損の心配がありません。測定結果によると、検出装置エリアの空気中の浮遊粒子濃度はステンレス製プラットフォームと比較して40%以上低減でき、クリーンルームのグレード基準を効果的に維持できます。
クリーンな特性に加え、花崗岩プラットフォームは総合的な性能においてもステンレス鋼をはるかに上回っています。熱安定性の面では、熱膨張係数はわずか(4-8)×10⁻⁶/℃で、ステンレス鋼（約17×10⁻⁶/℃）の半分以下であり、クリーンルーム内の温度変動時に検出装置の位置決め精度をより良好に維持できます。高い減衰特性（減衰率> 0.05）により、装置の振動を速やかに減衰し、検出プローブの揺れを防止します。また、天然の耐腐食性により、フォトレジスト溶剤、エッチングガス、その他の化学物質にさらされても、追加のコーティング保護を必要とせずに安定した状態を維持できます。
現在、グラナイトプラットフォームは最先端のウェーハ製造工場で広く利用されています。データによると、グラナイトプラットフォーム導入後、ウェーハ表面のパーティクル検出における誤判定率は60%減少し、装置の校正サイクルは3倍に延長され、総生産コストは25%削減されました。半導体業界が高精度化を進める中で、金属イオン放出ゼロ、パーティクル汚染の低さといった核心的な利点を持つグラナイトプラットフォームは、ウェーハ検査に安定的かつ信頼性の高いサポートを提供し続け、業界の発展を牽引する重要な原動力となるでしょう。
投稿日時: 2025年5月20日