En el eslabón clave de la fabricación de chips, el escaneo de obleas, la precisión del equipo determina la calidad del chip. Como componente importante del equipo, el problema de la expansión térmica de la base de la máquina de granito ha atraído mucha atención.
El coeficiente de expansión térmica del granito suele estar entre 4 y 8×10⁻⁶/℃, mucho menor que el de los metales y el mármol. Esto significa que, al variar la temperatura, su tamaño varía relativamente poco. Sin embargo, cabe destacar que una baja expansión térmica no implica que no exista. Bajo fluctuaciones extremas de temperatura, incluso la más mínima expansión puede afectar la precisión a nanoescala del escaneo de obleas.
Durante el proceso de escaneo de obleas, existen múltiples razones para la expansión térmica. Las fluctuaciones de temperatura en el taller, el calor generado por el funcionamiento de los componentes del equipo y la alta temperatura instantánea generada por el procesamiento láser provocan que la base de granito se expanda y contraiga debido a los cambios de temperatura. Una vez que la base experimenta expansión térmica, la rectitud del riel guía y la planitud de la plataforma pueden desviarse, lo que resulta en una trayectoria de movimiento imprecisa de la mesa de obleas. Los componentes ópticos de soporte también se desplazan, provocando la desviación del haz de escaneo. El trabajo continuo durante un tiempo prolongado también acumula errores, lo que empeora la precisión.
Pero no se preocupen. Ya existen soluciones. En cuanto a los materiales, se seleccionarán vetas de granito con un coeficiente de expansión térmica más bajo y se someterán a un tratamiento de envejecimiento. En cuanto al control de temperatura, la temperatura del taller se controla con precisión a 23 ± 0,5 °C o incluso menos, y también se diseñará un dispositivo de disipación de calor activo para la base. En cuanto al diseño estructural, se adoptan estructuras simétricas y soportes flexibles, y se realiza un monitoreo en tiempo real mediante sensores de temperatura. Los errores causados por la deformación térmica se corrigen dinámicamente mediante algoritmos.
Equipos de alta gama, como las máquinas de litografía ASML, mediante estos métodos, mantienen el efecto de expansión térmica de la base de granito en un rango extremadamente pequeño, lo que permite que la precisión del escaneo de obleas alcance el nivel nanométrico. Por lo tanto, siempre que se controle adecuadamente, la base de granito sigue siendo una opción confiable para los equipos de escaneo de obleas.
Hora de publicación: 12 de junio de 2025