1. 寸法精度
平坦度：ベース表面の平坦度は非常に高い水準に達し、100mm×100mmのどの領域においても平坦度誤差は±0.5μmを超えてはなりません。ベース面全体の平坦度誤差は±1μm以内に制御されます。これにより、リソグラフィー装置の露光ヘッドやチップ検査装置のプローブテーブルなど、半導体装置の主要部品が高精度な平面上に安定して設置・動作することが保証され、装置の光路や回路接続の精度が確保されます。また、ベース面の凹凸によって発生する部品の変位偏差が半導体チップの製造精度や検査精度に影響を与えるのを防ぎます。
真直度：ベース各エッジの真直度は非常に重要です。長さ方向の真直度誤差は1mあたり±1μmを超えてはなりません。対角線方向の真直度誤差は±1.5μm以内に制御されます。高精度リソグラフィー装置を例に挙げると、テーブルがベースのガイドレールに沿って移動する際、ベースエッジの真直度はテーブルの軌跡精度に直接影響します。真直度が基準を満たしていない場合、リソグラフィーパターンが歪んで変形し、チップ製造の歩留まり低下につながります。
平行度：ベース上下面の平行度誤差は±1μm以内に制御する必要があります。良好な平行度は、装置設置後の全体重心の安定性を確保し、各部品の力を均一にします。半導体ウェーハ製造装置において、ベース上下面が平行でないと、加工中にウェーハが傾き、エッチングやコーティングなどのプロセスの均一性に影響を与え、ひいてはチップ性能の安定性にも影響を及ぼします。
第二に、材料特性
硬度：花崗岩ベースの硬度は、ショア硬度HS70以上である必要があります。高い硬度は、設備稼働中の部品の頻繁な移動や摩擦による摩耗に効果的に耐え、長期使用後もベースが高精度な寸法を維持できるようにします。チップパッケージング装置では、ロボットアームがチップを頻繁に掴んでベースに載せるため、ベースの高硬度は表面に傷がつきにくく、ロボットアームの動作精度を維持します。
密度：材料の密度は2.6～3.1g/cm³の範囲にする必要があります。適切な密度はベースの品質安定性を高め、装置を支える十分な剛性を確保し、過度の重量による装置の設置や輸送の支障を防ぎます。大型半導体検査装置では、安定したベース密度が装置動作中の振動伝達を低減し、検出精度を向上させます。
熱安定性：線膨張係数は5×10⁻⁶/℃未満です。半導体装置は温度変化に非常に敏感であり、基板の熱安定性は装置の精度に直接関係しています。リソグラフィープロセス中、温度変動により基板が膨張または収縮し、露光パターンのサイズに偏差が生じる可能性があります。線膨張係数が低い花崗岩基板は、装置の動作温度（通常20～30℃）が変化しても、サイズの変化を非常に小さな範囲に抑え、リソグラフィー精度を確保します。
3番目は表面品質
粗さ：ベース表面粗さRaは0.05μm以下です。超平滑な表面は、埃や不純物の吸着を低減し、半導体チップ製造環境の清浄度への影響を軽減します。チップ製造の無塵工場では、小さな粒子がチップのショートなどの欠陥につながる可能性があります。ベースの平滑な表面は、工場の清浄度を維持し、チップの歩留まりを向上させるのに役立ちます。
微細欠陥：ベースの表面には、目に見えるひび割れ、砂穴、気孔などの欠陥があってはなりません。また、電子顕微鏡による観察では、直径1μm/cm2を超える欠陥の数が3個/平方インチを超えてはなりません。これらの欠陥は、ベースの構造強度と表面平坦性に影響を与え、ひいては設備の安定性と精度にも影響を及ぼします。
第4に、安定性と耐衝撃性
動的安定性：半導体装置の動作によって発生する模擬振動環境（振動周波数範囲10～1000Hz、振幅0.01～0.1mm）において、ベース上の主要な取り付けポイントの振動変位は±0.05μm以内に制御される必要があります。半導体試験装置を例に挙げると、動作中に装置自身の振動と周囲環境の振動がベースに伝達されると、試験信号の精度が損なわれる可能性があります。良好な動的安定性は、信頼性の高い試験結果を保証します。
耐震性：基礎は優れた耐震性能を備え、突発的な外部振動（地震波模擬振動など）を受けた際に振動エネルギーを迅速に減衰させ、設備主要部品の相対位置変化が±0.1μm以内であることを保証するものでなければなりません。地震多発地域にある半導体工場では、耐震基礎は高価な半導体装置を効果的に保護し、振動による設備損傷や生産中断のリスクを軽減します。
5. 化学的安定性
耐腐食性：花崗岩製ベースは、フッ化水素酸、王水など、半導体製造プロセスでよく使用される化学薬品の腐食に耐える必要があります。質量分率40%のフッ化水素酸溶液に24時間浸漬した後、表面品質の低下率は0.01%を超えてはなりません。また、王水（塩酸と硝酸の体積比3:1）に12時間浸漬した後、表面に明らかな腐食痕跡が残っていません。半導体製造プロセスには、さまざまな化学エッチングおよび洗浄プロセスが含まれており、ベースが優れた耐腐食性を備えているため、化学環境での長期使用においても腐食が起こらず、精度と構造の完全性が維持されます。
耐汚染性：基材は、有機ガス、金属イオンなど、半導体製造環境における一般的な汚染物質の吸収性が極めて低いです。有機ガス（ベンゼン、トルエンなど）10ppmと金属イオン（銅イオン、鉄イオンなど）1ppmの環境に72時間放置しても、基材表面への汚染物質の吸着による性能変化はごくわずかです。これにより、基材表面からチップ製造エリアへの汚染物質の移行を防ぎ、チップ品質への影響を防ぎます。
投稿日時: 2025年3月28日