Vil granitmaskinens base udvide sig på grund af varme under waferscanning?

I det centrale led i chipproduktion - waferscanning - bestemmer udstyrets nøjagtighed chippens kvalitet. Som en vigtig komponent i udstyret har problemet med termisk udvidelse af granitmaskinens base tiltrukket sig stor opmærksomhed.

Granits varmeudvidelseskoefficient ligger normalt mellem 4 og 8×10⁻⁶/℃, hvilket er meget lavere end for metaller og marmor. Det betyder, at når temperaturen ændrer sig, ændrer dens størrelse sig relativt lidt. Det skal dog bemærkes, at lav varmeudvidelse ikke betyder, at der ikke er nogen varmeudvidelse. Under ekstreme temperaturudsving kan selv den mindste udvidelse påvirke nanoskala-nøjagtigheden af ​​waferscanning.

Under waferscanningsprocessen er der flere årsager til termisk udvidelse. Temperaturudsvingene i værkstedet, varmen genereret af udstyrskomponenternes drift og den øjeblikkelige høje temperatur forårsaget af laserbehandling vil alle få granitbasen til at "udvide sig og trække sig sammen på grund af temperaturændringer". Når basen undergår termisk udvidelse, kan føringsskinnens rethed og platformens fladhed afvige, hvilket resulterer i en unøjagtig bevægelsesbane for waferbordet. De understøttende optiske komponenter vil også forskyde sig, hvilket får scanningsstrålen til at "afvige". Kontinuerligt arbejde i lang tid vil også akkumulere fejl, hvilket forværrer nøjagtigheden.

Men bare rolig. Folk har allerede løsninger. Med hensyn til materialer vil granitårer med en lavere termisk udvidelseskoefficient blive udvalgt og underkastet ældningsbehandling. Med hensyn til temperaturkontrol styres værkstedstemperaturen præcist til 23 ± 0,5 ℃ eller endnu lavere, og en aktiv varmeafledningsenhed vil også blive designet til basen. Med hensyn til strukturelt design anvendes symmetriske strukturer og fleksible understøtninger, og realtidsovervågning udføres via temperatursensorer. Fejl forårsaget af termisk deformation korrigeres dynamisk af algoritmer.

Avanceret udstyr, såsom ASML-litografimaskiner, holder granitbasens termiske udvidelseseffekt inden for et ekstremt lille område gennem disse metoder, hvilket gør det muligt for waferscanningsnøjagtigheden at nå nanometerniveau. Så længe det kontrolleres korrekt, forbliver granitbasen derfor et pålideligt valg til waferscanningsudstyr.