Vil granittmaskinens base utvide seg på grunn av varme under waferskanning?

I den viktigste delen av chipproduksjonen – waferskanning – bestemmer utstyrets nøyaktighet kvaliteten på brikken. Som en viktig komponent i utstyret har problemet med termisk ekspansjon i granittmaskinbasen fått mye oppmerksomhet.

Termisk utvidelseskoeffisient for granitt er vanligvis mellom 4 og 8 × 10⁻⁶/℃, som er mye lavere enn for metaller og marmor. Dette betyr at når temperaturen endres, endres størrelsen relativt lite. Det bør imidlertid bemerkes at lav termisk utvidelse ikke betyr at det ikke er noen termisk utvidelse. Under ekstreme temperatursvingninger kan selv den minste utvidelse påvirke nanoskala-nøyaktigheten til waferskanning.

Under waferskanningsprosessen er det flere årsaker til termisk ekspansjon. Temperatursvingningene i verkstedet, varmen som genereres av driften av utstyrskomponenter, og den umiddelbare høye temperaturen som laserbehandlingen forårsaker, vil alle føre til at granittbasen "ekspanderer og trekker seg sammen på grunn av temperaturendringer". Når basen gjennomgår termisk ekspansjon, kan rettheten til føringsskinnen og flatheten til plattformen avvike, noe som resulterer i unøyaktig bevegelsesbane for waferbordet. De støttende optiske komponentene vil også forskyve seg, noe som fører til at skannestrålen "avviker". Kontinuerlig arbeid over lengre tid vil også akkumulere feil, noe som gjør nøyaktigheten dårligere og dårligere.

Men ikke bekymre deg. Folk har allerede løsninger. Når det gjelder materialer, vil granittårer med lavere termisk utvidelseskoeffisient bli valgt og utsatt for aldringsbehandling. Når det gjelder temperaturkontroll, kontrolleres verkstedtemperaturen nøyaktig til 23 ± 0,5 ℃ eller enda lavere, og en aktiv varmespredningsenhet vil også bli designet for basen. Når det gjelder strukturell design, brukes symmetriske strukturer og fleksible støtter, og sanntidsovervåking utføres gjennom temperatursensorer. Feil forårsaket av termisk deformasjon korrigeres dynamisk av algoritmer.

Avanserte utstyr som ASML-litografimaskiner holder gjennom disse metodene den termiske ekspansjonseffekten av granittbasen innenfor et ekstremt lite område, noe som gjør at waferskanningsnøyaktigheten når nanometernivået. Derfor, så lenge det kontrolleres riktig, forblir granittbasen et pålitelig valg for waferskanningsutstyr.