Le granit naturel est le matériau structurel préféré pour les plates-formes d'inspection des semi-conducteurs, avec de nombreuses applications matures dans l'inspection par frottement, l'inspection optique, la mesure CMM, l'inspection AOI/rayons X, les stations de palpage et l'équipement de métrologie. Les exemples suivants sont des cas industriels spécifiques et vérifiables :
I. Équipement de surveillance et de métrologie (scénario de base)
- Plates-formes d'inspection optique automatique (AOI) des wafers
Applications : Inspection des défauts de surface des plaquettes, des particules, de l'épaisseur du film, de la largeur de ligne.
Cas :
Les machines d'inspection de wafers d'AMEC et de Shanghai Micro Electronics Equipment (SMEE) utilisent des bases en granit Jinan Blue / Mount Tai Blue avec une planéité de 0,05μm/m.
Les plates-formes en granit de Xiamen Jinshi Precision détiennent une part de marché d'environ 19% dans l'équipement d'inspection des plaquettes, équipé d'un positionnement par adsorption sous vide adapté aux plaquettes de 8/12 pouces.
La plateforme ultra-large de Furuihua (6000mm×2000mm) est utilisée dans les lignes de production de plaquettes de 12 pouces, maintenant la stabilité de la planéité à 0,0008mm pendant trois années consécutives. - Stations de sondes (Prober) et applications de test de plaquettes : Test des paramètres électriques au niveau de la plaquette, positionnement des cartes de sonde et détection du rendement des puces.
Cas :
Les stations de sonde haut de gamme Advantest et Teradyne sont dotées de plates-formes et de bases de précision en granit avec un coefficient de dilatation thermique aussi bas que 4,6×10-⁶/℃, garantissant un positionnement de la sonde au niveau du micron.
Des fabricants nationaux comme Changchuan Tenology et Hua Feng Test & Control utilisent des lits de machine en granit avec des taux d'amortissement des vibrations de 95%, ce qui améliore la répétabilité des essais. - Machines à mesurer tridimensionnelles et plates-formes de métrologie de précision
Applications : Inspection dimensionnelle en 3D de composants de semi-conducteurs, de montages, de moules et d'enveloppes d'emballage.
Cas :
Série Hexagon XPERT : Granit intégral précision de mesure proche de 0,5μm, utilisé pour l'inspection au niveau submicronique des composants semi-conducteurs.
Zeiss CONTURA G2 : Axe Z d'un rail de guidage en granit de 2,5 mètres avec une erreur de rectitude <1μm à 1 mètre près.
Les modèles courants des fabricants nationaux de MMT (tels que Sino Measuring et Edward) sont équipés de plates-formes en granit, adaptées aux salles blanches des semi-conducteurs.
II. Équipement d'inspection haut de gamme (lithographie, rayons X, inspection au laser)
- Plateformes d'alignement et d'inspection de la lithographie
Applications : Alignement des machines de lithographie, inspection des masques et mesure de la précision du recouvrement des plaquettes.
Cas :
Étapes de la machine de lithographie du processus 3nm/5nm : Utiliser l'adsorption sous vide avec une rugosité de surface Ra≤0,05μm, en contrôlant la déformation thermique au niveau du nanomètre.
Rapport SEMI : Dans les usines chinoises de 12 pouces d'épaisseur, 78% des stations d'alignement et d'inspection de la lithographie spécifient des plates-formes en granit. - Plates-formes d'inspection par rayons X et par tomographie assistée par ordinateur
Applications : Inspection des défauts internes des puces, des joints BGA slder et des courts-circuits entre les couches dans l'emballage.
Cas :
Les machines d'inspection par rayons X de Rayence et Zhaomao Technology utilisent des plates-formes de roulement en granit pour garantir des relations géométriques stables entre la source de tation et le détecteur, évitant ainsi toute distorsion de l'image.
Les plates-formes en granit peuvent être protégées contre les interférences électromagnétiques partielles, ce qui améliore le rapport signal/bruit de l'imagerie radiographique. - Interféromètres laser et plates-formes optiques
Applications : Étalonnage au niveau du nanomètre de la planéité, de la rectitude, des angles et des déplacements.
Cas :
Les interféromètres laser Renishaw et Agilent sont associés à des optiques en granit qui offrent une meilleure stabilité thermique que le métal et conviennent à l'étalonnage en laboratoire et en ligne de production.
La plate-forme composite en “fibre de carbone granitique” de Shanghai Leishuo Precision réduit la taille de 30% sans sacrifier la précision. Elle est utilisée pour l'inspection optique haut de gamme.
III. Plateformes d'emballage et d'inspection en aval
- Inspection visuelle des emballages (AOI/3D)
Applications : Apparence des puces, plomb, placement des billes et inspection du marquage
Études de cas :
Les lignes d'emballage de JCET et de Tongfu Microelectronics adoptent des plateformes en granit comme bases d'inspection par vision avec un flaess ≤0,003mm/m, ce qui garantit la précision de l'acquisition des images. - Base de la machine à découper / de la machine à couper
Applications : Positionnement de précision pour la découpe, l'amincissement et le découpage des tranches de silicium Études de cas :
Les châssis des machines à découper Disco utilisent du granit monolithique, offrant un amortissement des vibrations supérieur à la fonte, avec une précision de coupe atteignant ±1μm.
IV. Matériaux typiques et spécifications de précision (références industrielles)
Pierres courantes : Jinan Green, Mount Tai Green, Wulian Red, Fujian G654, Sichuan Ya'an Black, Slack Granite
Précision de base :
Planéité : 0,001-0,05μm/m (Grade 000 / Grade 00) rugosité : Ra≤0.005-0.05μm (Miroir / Qualité optique)
Coefficient de dilatation thermique : -⁶/℃ (Environ 1/20ème de l'acier)
Amortissement des vibrations : 5 à 10 fois supérieur à celui de la fonte
V. Principaux fournisseurs nationaux et clients de référence
Furuihua : Au service de SMIC et de Yangtze Memory Technologies, avec des plates-formes ultra-larges (6m×2m) utilisées dans la production de 12 pouces.
Xiamen Jinshi Precision : Environ 19% de part de marché dans l'équipement d'inspection des plaquettes, équipé de la technologie d'adsorption sous vide.
Shanghai Jingshi / Leishuo : au service d'Adnced Micro-Fabrication Equipment (AMEC) et de Shanghai Micro Electronics, principaux fournisseurs d'équipements pour semi-conducteurs dans le delta du fleuve Yangtze.
Kesite : 3m×tforms atteignent le grade 00, desservant les principaux laboratoires nationaux et les lignes de production de semi-conducteurs.
Résumé :
Le granit naturel, avec son extrême stabilité, sa faible dilatation, son amortissement élevé et sa haute résistance, est devenu le matériau irremplaçable de choix pour les plates-formes d'inspection des semi-conducteurs, couvrant l'ensemble du processus d'inspection de précision, du front-end des wafers à l'emballage.
