La industria de los semiconductores sigue avanzando hacia tamaños de funciones más pequeños y una mayor densidad de integración. Cada eslabón de la cadena de fabricación impone requisitos extremadamente estrictos en cuanto a precisión posicional y coherencia en el posicionamiento repetido. Pequeñas desviaciones a nivel de micrones o incluso nanómetros pueden provocar un desperdicio masivo de chips, desde el procesamiento de obleas y la inspección del embalaje de componentes hasta el montaje del equipo completo. Si bien se presta mucha atención a los módulos de movimiento y las lentes ópticas de los equipos semiconductores, con frecuencia se pasan por alto las herramientas de medición de granito y los componentes estructurales como soportes de referencia subyacentes. Este sistema de referencia invisible permite una precisión estable en el mundo real para equipos completos.
La cadena industrial de semiconductores cubre numerosos subsegmentos con distintos requisitos de referencia. Ninguna herramienta de medición con una única especificación se adapta a todos los escenarios. Para equipos como máquinas perforadoras de PCB, sistemas de recubrimiento de perovskita, inspectores ópticos AOI, detectores de fallas de rayos X y escáneres CT industriales, las herramientas de medición de granito sirven como medidores de calibración para el ensamblaje de equipos y sustratos de referencia para bases de máquinas, plataformas de motores lineales, ejes de movimiento XY y conjuntos de lentes ópticas. Los talleres de semiconductores no son entornos ideales. La disipación de calor del equipo en funcionamiento, la vibración continua de la producción ininterrumpida y las fluctuaciones menores de la temperatura y el flujo de aire actúan constantemente sobre las piezas de referencia. Los puntos de referencia de metal común o piedra de baja calidad difícilmente pueden soportar interferencias ambientales tan múltiples durante un funcionamiento a largo plazo.
El rendimiento del material del sustrato constituye el umbral principal para las aplicaciones de grado semiconductor. Algunos proveedores sustituyen el granito de precisión por mármol común en el mercado. El mármol común presenta estructuras minerales sueltas y tiende a generar desprendimiento de partículas y deformación lenta por fluencia en condiciones alternas de temperatura constante a largo plazo dentro de los talleres de semiconductores. Los cambios menores en las superficies de referencia con frecuencia inducen fallas ocultas, incluido el desplazamiento de la posición inicial de los ejes de movimiento y un enfoque óptico deficiente, que cuestan mucho tiempo y esfuerzo en la resolución de problemas. El granito negro UNPARALLELED® alcanza una alta densidad de alrededor de 3100 kg/m³ con cristales minerales estrechamente unidos, un bajo coeficiente de expansión térmica y una excelente resistencia a la fluencia. Minimiza la desviación del punto de referencia causada por la radiación térmica y la microvibración, lo que se adapta al funcionamiento ininterrumpido de las líneas de producción de semiconductores las 7 horas del día, las 24 horas.
Durante el montaje y la puesta en servicio del equipo, las reglas, escuadras y bloques en V de granito actúan como calibres de alta precisión. El paralelismo y la perpendicularidad de los rieles guía, los tornillos de avance y los módulos de motores lineales deben verificarse y posicionarse con ayuda de herramientas de medición de granito de alta precisión para el ensamblaje de equipos semiconductores. Los técnicos de los fabricantes de equipos realizan calibraciones de referencia con herramientas de medición de granito, traduciendo la precisión teórica de los dibujos en precisión práctica de las máquinas físicas. Las propias herramientas de medición deben cumplir criterios exigentes: precisión calificada de fábrica y que no se degrade la precisión después de un uso repetido. UNPARALLELED Group emplea técnicos en pulido con más de treinta años de experiencia laboral, que reciben capacitación sistemática sobre estándares de metrología relevantes para semiconductores, incluidos DIN, ASME y JIS. Los procesos de lapeado manual proporcionan superficies de trabajo de alta precisión. El conjunto completo de instrumentos de prueba tiene trazabilidad hasta los institutos nacionales de metrología, lo que garantiza resultados de medición auténticos y confiables para cada herramienta de medición suministrada a los clientes de semiconductores.
En las fases de producción en masa, la estabilidad de los componentes de referencia del granito determina directamente el rendimiento del producto. La vibración dentro de los equipos de inspección de obleas y de imágenes ópticas provoca imágenes borrosas y desplazamiento de posicionamiento. El granito cuenta con excelentes propiedades de amortiguación para absorber eficazmente la energía de vibración de los motores que funcionan a alta velocidad y suprimir la transmisión de vibraciones. Dentro del exclusivo taller de ensamblaje libre de polvo, temperatura, humedad y temperatura constante del Grupo, los componentes de granito se someten a un preensamblaje y una nueva prueba simulando las condiciones reales de una fábrica de semiconductores, evitando deformaciones posteriores inducidas por la tensión del ensamblaje. Con el respaldo de máquinas rectificadoras y CNC de gran tamaño, la fábrica fabrica componentes monolíticos extralargos y de gran tamaño para satisfacer las demandas de referencia de los equipos de inspección de gran formato.
Un error común sostiene que el rendimiento del material de las piezas de referencia se vuelve irrelevante una vez que los talleres de semiconductores adoptan un control general de temperatura constante. De hecho, el control general de la temperatura en el taller no elimina las variaciones de temperatura locales. La generación continua de calor a partir de motores internos y fuentes de luz crea radiación térmica local. Los puntos de referencia metálicos sufren deformaciones evidentes al calentarse. Incluso las más pequeñas expansiones y contracciones térmicas se magnifican en escenarios de procesamiento de chips a microescala. Al beneficiarse de una estabilidad térmica superior, las herramientas de medición de granito limitan la deformación dentro de los rangos permitidos, acortan el tiempo de espera del equilibrio térmico de los equipos y mejoran el rendimiento de la línea de producción.
Además, la limpieza representa un requisito duro e innegociable para la industria de los semiconductores. Las herramientas de medición de granito de material deficiente o mal pulido liberan continuamente partículas finas de las superficies de trabajo. Las partículas que caen sobre obleas o lentes ópticas provocan directamente defectos en los componentes. UNPARALLELED aplica controles estrictos en los procedimientos de tratamiento de superficies para eliminar el polvo de esmerilado residual dentro de las piezas de trabajo. Se aplica un tratamiento superficial especial orientado a la limpieza de los componentes orientados a semiconductores para mitigar la liberación de partículas y cumplir con las especificaciones del taller libre de polvo.
Para las principales empresas multinacionales de semiconductores, así como para los proyectos de I+D de vanguardia de los institutos de investigación, las herramientas y componentes de medición de granito se han convertido en hardware a nivel de infraestructura. Aunque son menos destacados que los chips y los dispositivos ópticos, definen silenciosamente el límite inferior de precisión de los equipos a nivel de sistema.
Las tecnologías de semiconductores siguen evolucionando y las dimensiones de los dispositivos siguen reduciéndose, lo que genera requisitos cada vez más estrictos para los sustratos de referencia. Cumpliendo con el compromiso con el cliente de no hacer trampa, no ocultar ni engañar, UNPARALLELED Group posee un depósito de piedra de 20 000 metros cuadrados y dos bases de fabricación. Suministra continuamente herramientas de medición de granito y componentes estructurales adaptados a las duras condiciones de trabajo de semiconductores para numerosas empresas de semiconductores e institutos de investigación a nivel mundial. Con capacidades de referencia de ultraprecisión, consolida la base subyacente para el desarrollo de alta calidad de la industria de los semiconductores.