不同類型的集成電路設備對防震基座的要求有何差異?-江蘇泊蘇系統集成有限公司
1,光刻機
(1)精度要求極高:光刻機是集成電路制造的核心設備,用于將電路圖案精確地轉移到硅片上,其精度可達到納米級別。對于防震基座的要求也最為嚴格。例如,在工作過程中,光刻機的投影物鏡系統需要極高的穩定性。因此,防震基座必須能夠有效隔離微小振動,要求隔振效率在高頻振動(如頻率大于 100Hz)時達到 90% - 99% 以上。
(2)多軸方向的高精度隔振:光刻機不僅對垂直方向的振動敏感,對水平方向的振動同樣敏感。因為光刻過程中的光束傳輸和硅片的定位需要在多個軸向保持高度精確。所以,防震基座需要提供多軸(至少包括 X、Y、Z 三個軸向以及圍繞這三個軸的旋轉方向)的高精度隔振。在各個軸向的振動位移幅值需要控制在納米級別的范圍,例如,在 X 和 Y 方向的振動位移幅值要小于 100nm,Z 方向小于 50nm。
(3)動態穩定性好:在光刻設備的高速掃描和曝光過程中,防震基座需要具備良好的動態穩定性。這意味著基座在受到瞬間沖擊或動態變化的振動時,能夠迅速恢復到穩定狀態,并且不會產生共振現象。其固有頻率設計要遠遠避開設備的工作頻率和外部干擾頻率,一般要求固有頻率低于 10Hz,以確保設備的高精度成像。
2,刻蝕機
(1)高頻振動隔離重點:刻蝕機主要用于在硅片表面進行微觀結構的刻蝕,其工作過程涉及高頻等離子體放電等過程。設備對高頻振動(頻率范圍在 1 - 10kHz)較為敏感,因為高頻振動可能會影響等離子體的穩定性和刻蝕的均勻性。所以,其防震基座應重點關注高頻振動的隔離,隔振效率在高頻段應達到 80% - 90% 左右。
(2)化學環境適應性:刻蝕機工作環境中存在各種化學氣體,這就要求防震基座的材料具備良好的化學耐受性。例如,基座的表面材料和內部的隔振元件不能與酸性或堿性的刻蝕氣體發生化學反應。同時,為了防止化學物質腐蝕導致基座結構損壞,基座的防護涂層需要定期檢查和維護,涂層厚度的損失率每年應控制在 10% 以內。
(3)溫度穩定性結合隔振:由于刻蝕過程中會產生熱量,設備周圍的溫度會發生變化。這就要求防震基座不僅要有良好的隔振性能,還要有一定的溫度穩定性。在溫度變化范圍(如 - 10℃ - 60℃)內,基座的隔振性能下降幅度不應超過 10% - 15%,并且基座的尺寸變化要小,線性膨脹系數應控制在較低水平,如小于 10×10??/℃,以保證設備的安裝精度。
3,化學機械拋光機(CMP)
(1)水平度保持與振動隔離并重:CMP 設備用于對硅片表面進行平坦化處理。在拋光過程中,硅片與拋光墊之間需要保持高度的平面接觸。因此,防震基座需要在提供良好隔振性能的同時,確保設備的水平度。水平度誤差在設備運行過程中應控制在 0.01 - 0.02mm/m 以內。隔振效率在設備工作頻率范圍(如 1 - 100Hz)內應達到 70% - 80% 左右。
(2)承載能力和均勻性:CMP 設備通常較重,而且拋光過程中會產生一定的壓力。防震基座需要有足夠的承載能力,能夠承受設備和工作壓力帶來的負荷。并且,在整個基座表面,承載能力要分布均勻,避免出現局部過載現象。例如,基座的承載能力余量應在設備和工作壓力總和的 20% - 30% 以上,以應對可能的過載情況。
(3)抗磨損和抗污染:由于 CMP 設備涉及拋光工藝,周圍環境中可能會有拋光液、研磨顆粒等污染物。防震基座的表面需要具備良好的抗磨損和抗污染性能。基座的表面硬度要足夠高,硬度值(如洛氏硬度)應在 HRC40 - 50 之間,以防止被研磨顆粒劃傷。同時,基座的表面結構要便于清潔,防止污染物堆積影響設備性能。
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