Kommer granitmaskinens bas att expandera på grund av värme under waferskanning?

I den viktigaste delen av chiptillverkning – waferskanning – avgör utrustningens noggrannhet chipets kvalitet. Som en viktig komponent i utrustningen har problemet med termisk expansion hos granitmaskinbasen väckt stor uppmärksamhet.

Granits värmeutvidgningskoefficient ligger vanligtvis mellan 4 och 8×10⁻⁶/℃, vilket är mycket lägre än för metaller och marmor. Det betyder att när temperaturen ändras ändras dess storlek relativt lite. Det bör dock noteras att låg värmeutvidgning inte betyder att det inte finns någon värmeutvidgning. Vid extrema temperaturfluktuationer kan även den minsta utvidgning påverka nanoskalenoggrannheten hos waferskanning.

Under waferskanningsprocessen finns det flera orsaker till uppkomsten av termisk expansion. Temperaturfluktuationerna i verkstaden, värmen som genereras av driften av utrustningskomponenter och den omedelbara höga temperaturen som orsakas av laserbearbetning kommer alla att få granitbasen att "expandera och dra ihop sig på grund av temperaturförändringar". När basen genomgår termisk expansion kan styrskenans rakhet och plattformens planhet avvika, vilket resulterar i en felaktig rörelsebana för waferbordet. De stödjande optiska komponenterna kommer också att förskjutas, vilket gör att skanningsstrålen "avviker". Kontinuerligt arbete under en längre tid kommer också att ackumulera fel, vilket gör noggrannheten sämre och sämre.

Men oroa dig inte. Folk har redan lösningar. När det gäller material kommer granitvener med lägre värmeutvidgningskoefficient att väljas ut och genomgå åldringsbehandling. När det gäller temperaturkontroll kontrolleras verkstadstemperaturen exakt till 23 ± 0,5 ℃ eller ännu lägre, och en aktiv värmeavledningsanordning kommer också att utformas för basen. När det gäller strukturell design används symmetriska strukturer och flexibla stöd, och realtidsövervakning utförs med hjälp av temperatursensorer. Fel som orsakas av termisk deformation korrigeras dynamiskt av algoritmer.

Avancerad utrustning som ASML-litografimaskiner håller genom dessa metoder granitbasens termiska expansionseffekt inom ett extremt litet intervall, vilket gör att waferskanningsnoggrannheten når nanometernivå. Därför, så länge den kontrolleras korrekt, förblir granitbasen ett pålitligt val för waferskanningsutrustning.