半導体装置における精密御影石部品の 8 つの用途

半導体製造は、世界で最も要求の厳しい産業の 1 つです。デバイスの世代が進むごとに、寸法公差が厳しくなり、ウェハ サイズが大きくなり、歩留まり目標が高くなります。これらのデバイスを製造および検査する機器は、1 回のシフトではなく、何年もの継続的な高稼働時間の運用にわたってその精度を維持する必要があります。-

ウェーハ検査、光学計測、精密位置決め、およびリソグラフィーのサポートでは、ドライブ トレインだけが制限要因になることはほとんどありません。それはその下の構造の安定性です。それが理由です半導体花崗岩コンポーネント-マシンベース、ガントリー、コラム、ブリッジ、モジュラー精密花崗岩アセンブリ- は、高度な半導体装置に最適な構造プラットフォームとなっており、花崗岩を単純なベース部品から、ウェーハの位置決め、光学測定、精密な動作、装置の再現性をサポートする重要なプラットフォームに引き上げています。

半導体装置の最終精度はなぜ基礎構造で決まるのか

半導体装置における本当の課題は、加工精度だけではありません。それは長期的な寸法安定性、熱安定性、振動制御、アセンブリ形状です。-この 4 つはすべてベースに由来します。公差がサブ-ミクロンレベルに近づくにつれて、クリープ、歪み、または共振する構造により、サーボループ、エンコーダ、またはソフトウェア補正では取り除くことができない再現性の上限が設けられます。

高精度の動作、光学イメージング、ウェーハ検査、アライメント システムでは、ベースの幾何学的安定性が繰り返し位置決め、画像の鮮明さ、測定の信頼性、そして最終的にはデバイスの歩留まりに直接影響します。{0}したがって、安定した、減衰された、熱的に不活性な基礎が半導体ツールの最初の設計決定であり、後で最適化される詳細ではありません。

ウェーハ検査から精密位置決めまで: 花崗岩コンポーネントが高い再現性をどのようにサポートするか

花崗岩は、ウェーハ検査、リソグラフィーサポート、アライメントプラットフォーム、および安定した位置決めが必要なその他の構造用の半導体装置に使用されます。計測用途では、花崗岩の定盤、直線エッジ、平行線も信頼できる測定基準として機能します。

高密度の黒御影石は、低熱膨張、優れた振動減衰、高剛性、長期的な寸法安定性を兼ね備えているため、測定またはプロセス サイクル全体にわたってガイドウェイ、ステージ、光学系、ウェーハ間の関係を安定に保ちます。-これにより、半導体装置用御影石ベース金属構造が継続的な熱負荷や動的負荷の下で一致させるのが難しい再現性を実現します。

花崗岩の構造は、ベース、ガントリー、コラム、ブリッジ、ガイドウェイの取り付け面、インサート取り付け面、真空インターフェース領域、モジュール式アセンブリ プラットフォームに使用でき、{0}設計者は構造フレーム全体に単一の安定した材料を提供できます。

半導体装置における精密御影石コンポーネントの 8 つの主な用途

1. ウェハ検査装置基地

ウェーハ検査ツールはナノメートルスケールで形状を測定しますが、構造的な動きが測定誤差となります。あウェーハ検査用花崗岩ベースは、ウェハ ステージ、光学系、センサーを一定の幾何学的関係に保ち、画像の鮮明さと測定の信頼性を向上させる、剛性があり熱的に安定した非磁性のプラットフォームを提供します。{0}

2. AOI（自動光学検査）構造部品

AOI システムは広い領域を高速で撮像するため、フレームは光学的に位置を合わせたまま、高速で移動する軸の反力に抵抗する必要があります。{0}}花崗岩のブリッジ、コラム、ベースは振動を減衰し、アライメントを保持するため、誤判定が減り、欠陥検出の信頼性が向上します。-

3. ウェーハの位置決めおよび位置合わせプラットフォーム

アライメントプラットフォームはウェーハをナノメートル以内に配置し、そこに保持する必要があります。花崗岩のステージとプラットフォームは、繰り返し可能でドリフトのない位置決めに必要な寸法安定性と減衰を提供するため、長時間の生産工程でもオーバーレイと位置合わせの精度が仕様内に留まります。{1}

4. 光学測定機器ベース

光学計測は光路の安定性に依存します。花崗岩のベースは、カメラ、レンズ、照明、参照面を一定の関係に保ち、サブ-の光学測定を低下させる熱誤差や振動誤差を排除します。

5. 精密XYモーションプラットフォーム

高い精度-花崗岩の直動ステージXY プラットフォームは、花崗岩の表面自体を真直度、平面度、直角度の基準として使用するため、ガイドウェイとリニア モーターを石に直接取り付けることができ、中間部品からの積み重ね誤差を排除できます。{0}

6. エアベアリングガイドウェイとエアベアリングステージ

エア ベアリングには、一貫した空気膜を生成するために、非常に平坦で硬く安定した対向面が必要です。{0}あ花崗岩のエアベアリング表面にミクロン-レベルの平坦性と長期安定性を提供し、-リソグラフィ、検査、精密スキャンのステージで必要とされるナノメートル-レベルの真直度で、摩擦{2}}や磨耗のない-動きを可能にします。

7. レーザー加工・レーザー検査装置基地

レーザー切断、穴あけ、検査システムは、熱ドリフトや振動に敏感です。花崗岩のベースは熱慣性と減衰を提供し、高エネルギー、高速動作中にビーム経路とワークピース プラットフォームを安定に保ち、エッジ品質と再現性を向上させます。-

8. 工業用CT、X-、高精度画像検査装置基盤-

コンピュータ断層撮影システムや X 線検査システムでは、スキャン中に線源、検出器、回転ステージが正確に位置合わせされている必要があります。{0}}花崗岩のベースは、これらのシステムがシャープで幾何学的に正確なイメージングに必要な剛性、安定性、および（重要な）非磁性、非干渉構造を提供します。--

半導体装置用の花崗岩アセンブリを設計する方法

半導体装置用の花崗岩構造の設計は、材料の選択だけにとどまりません。実際の設計シーケンスは次のとおりです。

• 最初に参照ジオメトリを定義します。光学系、ステージ、ウェーハの基準面を固定し、それらを直接運ぶように御影石構造を設計します。
• 機能をひとつのボディに集約。可能な限り、ガイドウェイの取り付け面、インサート取り付け、真空インターフェース、計測基準を単一の花崗岩コンポーネントに組み合わせて、スタックアップ エラーを削減します。{0}}
• 挿入とインターフェイスを早めに計画します。埋め込みスチールスリーブ、ねじ付きインサート、空気軸受面、T- スロット、真空ポートは、材​​料および加工計画で考慮する必要があります。
• 表面ごとの仕上げを指定します。ガイドウェイおよびエアベアリングの研磨面および研磨面。計測基準用に管理された平面度、平行度、直角度。
• 組み立て条件を考慮してください。大型の花崗岩部品は、機械加工で達成される精度を維持するために、温度管理されたクリーンルーム{{1}対応環境で頻繁に組み立ておよび検証されます。

OEM は花崗岩ベースのサプライヤーを選択する際にどの機能を監査する必要がありますか

半導体装置の場合、材料と同じくらいサプライヤーの製造能力と検証能力が重要です。 OEM は以下を確認する必要があります。

• 大規模な部品加工能力。-統合構造の寸法と重量を処理できるマルチヘッド CNC ガントリー マシニング センター。{0}}
• インサートと穴加工。インサート、スリーブ、ねじ穴、真空インターフェースを位置公差に合わせて機械加工する実証済みの能力。
• ガイドウェイの表面研磨。-ガイドウェイと空気軸受面の-ミクロンレベルの平坦度までの社内研削とラッピング-。
• 熱-およびクリーン-制御されたアセンブリ。温度{0}}管理されたアセンブリとクリーンルーム-に対応したハイエンド ツールの取り扱い。-
• 検証可能な検査。レーザー干渉計、オートコリメータ、電子水準器、基準プレートを使用した校正済み測定。平面度、平行度、直角度に関するレポートが提供されます。
• 材料の完全性。-高密度の黒御影石で、亀裂や隠れた欠陥がなく、弱点を隠すための樹脂充填剤は使用されていません。

御影石の設計と見積りを依頼する

半導体装置には、ツールの寿命の間その形状を保持する構造プラットフォームが必要です。比類のないものは、花崗岩ベースメーカー半導体、計測、レーザー、オートメーション機器向け。{0}}大型部品の機械加工、インサートの取り付け、ガイドウェイの研削、温度管理されたアセンブリ、-クリーンルーム対応のプロセスなど-。図面をアップロードし、御影石の設計と見積りをリクエストしてください私たちのエンジニアリングチームから。