В производстве полупроводников фотолитографическая машина является ключевым устройством, определяющим точность чипов, а гранитное основание, обладающее многочисленными характеристиками, стало незаменимым компонентом фотолитографической машины.
Термическая стабильность: «щит» от изменений температуры
Когда фотолитографическая машина работает, она генерирует большое количество тепла. Даже колебание температуры всего на 0,1℃ может вызвать деформацию компонентов оборудования и повлиять на точность фотолитографии. Коэффициент теплового расширения гранита чрезвычайно низок, всего 4-8 ×10⁻⁶/℃, что составляет примерно 1/3 от коэффициента стали и 1/5 от коэффициента алюминиевого сплава. Это позволяет гранитному основанию сохранять размерную стабильность при длительной работе фотолитографической машины или при изменении температуры окружающей среды, обеспечивая точное позиционирование оптических компонентов и механических структур.
Супер-антивиброизоляция: «губка», поглощающая вибрацию
На заводе по производству полупроводников работа окружающего оборудования и движение людей могут вызывать вибрации. Гранит имеет высокую плотность и твердую текстуру, а также обладает превосходными демпфирующими свойствами, коэффициент демпфирования в 2–5 раз больше, чем у металлов. Когда внешние вибрации передаются на гранитное основание, трение между внутренними минеральными кристаллами преобразует энергию вибрации в тепловую энергию для рассеивания, что может значительно снизить вибрацию за короткое время, позволяя фотолитографической машине быстро восстанавливать стабильность и избегать размытия или смещения рисунка фотолитографии из-за вибрации.
Химическая стабильность: «Страж» чистой окружающей среды
Внутренняя часть фотолитографической машины контактирует с различными химическими средами, а обычные металлические материалы подвержены коррозии или выделению частиц. Гранит состоит из минералов, таких как кварц и полевой шпат. Он обладает стабильными химическими свойствами и высокой коррозионной стойкостью. После замачивания в кислотных и щелочных растворах поверхностная коррозия крайне мала. Между тем, его плотная структура практически не образует мусора или пыли, что соответствует требованиям самых высоких стандартов чистых помещений и снижает риск загрязнения пластин.
Адаптивность обработки: «идеальный материал» для создания точных эталонов
Основные компоненты фотолитографической машины должны быть установлены на высокоточной опорной поверхности. Внутренняя структура гранита однородна и легко обрабатывается с чрезвычайно высокой точностью посредством шлифования, полировки и других методов. Его плоскостность может достигать ≤0,5 мкм/м, а шероховатость поверхности Ra составляет ≤0,05 мкм, что обеспечивает точную установочную базу для таких компонентов, как оптические линзы.
Длительный срок службы и отсутствие необходимости в обслуживании: «острые инструменты» для снижения затрат
По сравнению с металлическими материалами, подверженными усталости и растрескиванию при длительном использовании, гранит практически не подвергается пластической деформации или разрушению при нормальных нагрузках, и не требует обработки поверхности, что позволяет избежать риска отслоения покрытия и загрязнения. В практических применениях после многолетней эксплуатации основные эксплуатационные показатели гранитного основания могут оставаться стабильными, что снижает затраты на эксплуатацию и обслуживание оборудования.
От термической стабильности, устойчивости к вибрации до химической инертности, многочисленные характеристики гранитного основания идеально соответствуют требованиям фотолитографической машины. Поскольку процесс производства чипов продолжает развиваться в сторону более высокой точности, гранитные основания будут продолжать играть незаменимую роль в области производства полупроводников.
Время публикации: 20 мая 2025 г.