In der hochpräzisen Welt der Halbleiterfertigung ist die zerstörungsfreie Prüfung von Wafern ein entscheidender Faktor für die Qualitätssicherung der Chips. Der scheinbar unscheinbare Granitsockel ist dabei der „stille Held“, der die Genauigkeit der Prüfung maßgeblich beeinflusst. Wie genau wirkt er sich auf die Testergebnisse aus? Dieser Artikel analysiert dies eingehend anhand von Aspekten wie Materialeigenschaften und Konstruktion.
1. Stabile Grundlage: Die natürlichen Vorteile von Granit bilden eine solide Grundlage für Präzision.
1. Hervorragende seismische Leistungsfähigkeit
Beim Betrieb von Wafer-Prüfgeräten entstehen durch die Rotation des Motors und die Bewegung der mechanischen Komponenten Vibrationen. Werden diese Vibrationen nicht effektiv gedämpft, beeinträchtigen sie die Prüfgenauigkeit erheblich. Granit ist im Inneren dicht mit Mineralkristallen wie Quarz und Feldspat durchzogen. Seine einzigartige Struktur verleiht ihm eine natürliche Vibrationsdämpfung, die über 90 % der Vibrationsenergie des Geräts absorbieren kann. Messdaten eines Halbleiterherstellers zeigen, dass sich die Vibrationsamplitude des Prüfgeräts nach Verwendung einer Granitbasis von 12 µm auf 2 µm reduzieren ließ, wodurch die durch Vibrationen verursachte Abweichung des Prüfsignals effektiv vermieden wird.
2. Extrem niedriger Wärmeausdehnungskoeffizient
Während des Prüfprozesses beeinflussen Faktoren wie die Erwärmung der Geräte und Änderungen der Umgebungstemperatur die Stabilität des Maschinenfußes. Übliche Materialien dehnen sich bei Erwärmung stark aus, der Wärmeausdehnungskoeffizient von Granit beträgt jedoch nur ein Fünftel desjenigen von Stahl. Selbst bei Schwankungen der Umgebungstemperatur um 10 °C ist die Verformung vernachlässigbar. Dadurch bietet der Granitfuß eine stabile Referenzplattform für die Prüfgeräte und gewährleistet, dass die relative Position zwischen Prüfsonde und Wafer jederzeit präzise bleibt. So werden Prüffehler durch thermische Verformung vermieden.
Zweitens, präzises Design: Die strukturelle Optimierung erhöht die Zuverlässigkeit der Erkennung zusätzlich.
Hochpräzise Bearbeitung und Planheitsgarantie
Die hochwertige Granitbasis wird mit modernster 5-Achs-CNC-Technologie bearbeitet und weist eine Ebenheit von ±0,5 μm/m auf. Sie dient als extrem ebene Montagefläche für Inspektionsgeräte. Bei der Waferinspektion sind die Vertikalität und Nivellierung der Inspektionssonde entscheidend für die Ergebnisse. Eine hochpräzise Granitbasis gewährleistet die exakte Positionierung der Sonde und somit genauere und zuverlässigere Inspektionsdaten.
2. Kundenspezifische strukturelle Anpassung
Granit-Maschinenfundamente lassen sich individuell an die Anforderungen verschiedener zerstörungsfreier Prüfgeräte und -prozesse für Wafer anpassen. Beispielsweise kann die Oberfläche des Maschinenfundaments speziell behandelt werden, um die Anforderungen optischer Prüfgeräte hinsichtlich der Lichtreflexion zu erfüllen. Für die Installation von Ultraschallprüfgeräten kann das Fundament mit präzisen Montagebohrungen und Kabelkanälen vorgefertigt werden. Dies ermöglicht eine schnelle und genaue Installation der Geräte und reduziert durch Installationsfehler bedingte Messabweichungen.
III. Langzeitstabilität: Reduzierung von Präzisionsverlusten durch Gerätewartung
Granit zeichnet sich durch hohe Härte und starke Verschleißfestigkeit aus (Mohs-Härte 6 bis 7) und ist damit dreimal so verschleißfest wie herkömmlicher Stahl. Bei Langzeitinspektionen zeigt die Oberfläche des Maschinenfundaments kaum Verschleiß und behält stets eine hohe Präzision. Im Gegensatz dazu können Fundamente aus anderen Materialien durch Abnutzung die Referenzpunkte der Geräte verändern, was die Messgenauigkeit beeinträchtigt und häufige Kalibrierungen und Wartungsarbeiten erforderlich macht. Die lange Lebensdauer und hohe Stabilität des Granitfundaments reduzieren die Wartungsintervalle effektiv und minimieren das Risiko von Präzisionsverlusten während der Wartung.
Von Stoßfestigkeit und Hitzebeständigkeit bis hin zum präzisen Design – jede Eigenschaft der Granitbasis trägt zur Genauigkeit der zerstörungsfreien Prüfung von Wafern bei. Im heutigen Zeitalter der Halbleiterfertigung, das höchste Präzision anstrebt, ist die Wahl einer hochwertigen Granitbasis gleichbedeutend mit einer zusätzlichen Absicherung für die Genauigkeit und Zuverlässigkeit der Testergebnisse.
Veröffentlichungsdatum: 18. Juni 2025