בתחום בדיקת פרוסות מוליכים למחצה, טוהר סביבת החדר הנקי קשור ישירות לתפוקת המוצר. ככל שדיוק תהליכי ייצור השבבים ממשיך להשתפר, הדרישות לפלטפורמות הנשיאה של ציוד הגילוי הופכות מחמירות יותר ויותר. פלטפורמות גרניט, עם מאפייניהן של אפס שחרור יוני מתכת וזיהום חלקיקים נמוך, עברו את חומרי הנירוסטה המסורתיים והפכו לפתרון המועדף לציוד בדיקת פרוסות.
גרניט הוא סלע מגמטי טבעי המורכב בעיקר ממינרלים לא מתכתיים כמו קוורץ, פלדספאר ונציץ. מאפיין זה מעניק לו את היתרון של אפס שחרור יוני מתכת. לעומת זאת, נירוסטה, כסגסוגת של מתכות כמו ברזל, כרום וניקל, נוטה לקורוזיה אלקטרוכימית על פני השטח שלה עקב שחיקה של אדי מים וגזים חומציים או בסיסיים בסביבת חדר נקי, וכתוצאה מכך משקעים של יוני מתכת כמו Fe²⁺ ו-Cr³⁺. ברגע שיונים זעירים אלה נצמדים לפני השטח של פרוסת הוואפל, הם ישנו את התכונות החשמליות של חומר המוליך למחצה בתהליכים עוקבים כמו פוטוליוגרפיה ותחריט, יגרמו לסחיפת מתח סף של הטרנזיסטור, ואף יובילו לקצרים במעגל. נתוני בדיקה של מוסדות מקצועיים מראים שלאחר שפלטפורמת הגרניט נחשפה ברציפות לסביבת טמפרטורה ולחות מדומה של חדר נקי (23±0.5℃, 45%±5% לחות יחסית) במשך 1000 שעות, שחרור יוני המתכת היה נמוך מגבול הגילוי (< 0.1ppb). שיעור הפגמים של ופלים הנגרמים מזיהום יוני מתכת בעת שימוש בפלטפורמות נירוסטה יכול להגיע ל-15% עד 20%.
מבחינת בקרת זיהום חלקיקים, פלטפורמות גרניט גם הן מתפקדות בצורה יוצאת דופן. לחדרים נקיים יש דרישות גבוהות במיוחד לריכוז החלקיקים המרחפים באוויר. לדוגמה, בחדרים נקיים בעלי תקן ISO Class 1, מספר החלקיקים בגודל 0.1 מיקרון המותר למטר מעוקב אינו עולה על 10. גם אם פלטפורמת הנירוסטה עברה טיפול ליטוש, היא עדיין עשויה לייצר פסולת מתכת או אבנית תחמוצת שמתקלפת עקב כוחות חיצוניים כמו רעידות ציוד ותפעול עובדים, מה שעלול להפריע לנתיב האופטי של הגילוי או לשרוט את פני השטח של פרוסת האבק. פלטפורמות גרניט, עם מבנה המינרלים הצפוף שלהן (צפיפות ≥2.7 גרם/סמ"ק) וקשיות גבוהה (6-7 בסולם מוס), אינן נוטות לבלאי או שבירה במהלך שימוש ארוך טווח. מדידות שנמדדו מראות שהן יכולות להפחית את ריכוז החלקיקים המרחפים באוויר של אזור ציוד הגילוי ביותר מ-40% בהשוואה לפלטפורמות פלדת אל-חלד, תוך שמירה יעילה על תקני דירוג החדרים הנקיים.
בנוסף למאפייניהם הנקיים, הביצועים המקיפים של פלטפורמות גרניט עולים בהרבה על אלו של פלדת אל-חלד. מבחינת יציבות תרמית, מקדם ההתפשטות התרמית שלה הוא רק (4-8) ×10⁻⁶/℃, פחות ממחצית מזה של פלדת אל-חלד (כ-17×10⁻⁶/℃), מה שיכול לשמור טוב יותר על דיוק המיקום של ציוד הגילוי כאשר הטמפרטורה בחדר הנקי משתנה. מאפיין הריסון הגבוה (יחס ריסון > 0.05) יכול להחליש במהירות את רעידות הציוד ולמנוע רעידות של גלאי הגילוי. עמידותה הטבעית בפני קורוזיה מאפשרת לה להישאר יציבה גם כאשר היא נחשפת לממסי פוטורזיסט, גזי איכול וכימיקלים אחרים ללא צורך בהגנה נוספת על ציפוי.
כיום, פלטפורמות גרניט נמצאות בשימוש נרחב במפעלי ייצור ופלים מתקדמים. נתונים מראים כי לאחר אימוץ פלטפורמת הגרניט, שיעור השיפוט השגוי של גילוי חלקיקים על פני השטח של ופלים ירד ב-60%, מחזור כיול הציוד הוארך פי שלושה, ועלות הייצור הכוללת ירדה ב-25%. ככל שתעשיית המוליכים למחצה מתקדמת לעבר דיוק גבוה יותר, פלטפורמות גרניט, עם יתרונותיהן המרכזיים כגון אפס שחרור יוני מתכת וזיהום חלקיקים נמוך, ימשיכו לספק תמיכה יציבה ואמינה לבדיקת ופלים, ויהפכו לכוח חשוב המניע את התקדמות התעשייה.
זמן פרסום: 20 במאי 2025