W kluczowym ogniwie produkcji chipów - skanowaniu płytek, dokładność sprzętu decyduje o jakości chipa. Jako ważny element sprzętu, problem rozszerzalności cieplnej granitowej podstawy maszyny przyciągnął wiele uwagi.
Współczynnik rozszerzalności cieplnej granitu wynosi zazwyczaj od 4 do 8×10⁻⁶/℃, co jest wartością znacznie niższą niż w przypadku metali i marmuru. Oznacza to, że gdy zmienia się temperatura, jego rozmiar zmienia się stosunkowo nieznacznie. Należy jednak zauważyć, że niska rozszerzalność cieplna nie oznacza braku rozszerzalności cieplnej. W przypadku ekstremalnych wahań temperatury nawet najmniejsza ekspansja może mieć wpływ na dokładność skanowania płytek w skali nano.
Podczas procesu skanowania płytek istnieje wiele przyczyn występowania rozszerzalności cieplnej. Wahania temperatury w warsztacie, ciepło generowane przez działanie elementów wyposażenia i natychmiastowa wysoka temperatura spowodowana obróbką laserową spowodują, że granitowa podstawa „rozszerzy się i skurczy z powodu zmian temperatury”. Gdy podstawa ulegnie rozszerzalności cieplnej, prostoliniowość szyny prowadzącej i płaskość platformy mogą się odchylić, co spowoduje niedokładną trajektorię ruchu stołu płytek. Podporowe elementy optyczne również się przesuną, powodując „odchylenie” wiązki skanującej. Ciągła praca przez długi czas również spowoduje gromadzenie się błędów, co będzie pogarszać dokładność.
Ale nie martw się. Ludzie już mają rozwiązania. Jeśli chodzi o materiały, wybierane będą żyły granitowe o niższym współczynniku rozszerzalności cieplnej i poddawane obróbce starzeniowej. Jeśli chodzi o kontrolę temperatury, temperatura w warsztacie jest precyzyjnie kontrolowana na poziomie 23±0,5℃ lub nawet niższym, a dla podstawy zostanie również zaprojektowane aktywne urządzenie do rozpraszania ciepła. Jeśli chodzi o projekt konstrukcyjny, przyjmowane są symetryczne struktury i elastyczne podpory, a monitorowanie w czasie rzeczywistym odbywa się za pomocą czujników temperatury. Błędy spowodowane odkształceniem termicznym są dynamicznie korygowane przez algorytmy.
Sprzęt wysokiej klasy, taki jak maszyny litograficzne ASML, dzięki tym metodom utrzymują efekt rozszerzalności cieplnej podstawy granitowej w niezwykle małym zakresie, umożliwiając dokładność skanowania płytek na poziomie nanometrów. Dlatego też, o ile jest odpowiednio kontrolowana, podstawa granitowa pozostaje niezawodnym wyborem dla sprzętu do skanowania płytek.
Czas publikacji: 12-06-2025