En l'enllaç clau de la fabricació de xips: l'escaneig de les oblies, la precisió de l'equip determina la qualitat del xip. Com a component important de l'equip, el problema de l'expansió tèrmica de la base de la màquina de granit ha atret molta atenció.
El coeficient d'expansió tèrmica del granit sol estar entre 4 i 8 × 10⁻⁶/℃, que és molt inferior al dels metalls i el marbre. Això significa que quan la temperatura canvia, la seva mida canvia relativament poc. Tanmateix, cal tenir en compte que una baixa expansió tèrmica no significa que no hi hagi expansió tèrmica. Sota fluctuacions extremes de temperatura, fins i tot la més mínima expansió pot afectar la precisió a nanoescala de l'escaneig de les oblies.
Durant el procés d'escaneig d'oblies, hi ha múltiples raons per a l'aparició d'expansió tèrmica. Les fluctuacions de temperatura al taller, la calor generada pel funcionament dels components de l'equip i l'alta temperatura instantània provocada pel processament làser faran que la base de granit "s'expandeixi i es contregui a causa dels canvis de temperatura". Un cop la base experimenta una expansió tèrmica, la rectitud del carril guia i la planitud de la plataforma poden desviar-se, cosa que provocarà una trajectòria de moviment inexacta de la taula d'oblies. Els components òptics de suport també es desplaçaran, cosa que farà que el feix d'escaneig es "desviï". Treballar contínuament durant molt de temps també acumularà errors, cosa que empitjorarà la precisió.
Però no us preocupeu. La gent ja té solucions. Pel que fa als materials, es seleccionaran vetes de granit amb un coeficient d'expansió tèrmica més baix i es sotmetran a un tractament d'envelliment. Pel que fa al control de la temperatura, la temperatura del taller es controla amb precisió a 23 ± 0,5 ℃ o fins i tot inferior, i també es dissenyarà un dispositiu de dissipació de calor actiu per a la base. Pel que fa al disseny estructural, s'adopten estructures simètriques i suports flexibles, i es realitza un seguiment en temps real mitjançant sensors de temperatura. Els errors causats per la deformació tèrmica es corregeixen dinàmicament mitjançant algoritmes.
Els equips d'alta gamma com les màquines de litografia ASML, mitjançant aquests mètodes, mantenen l'efecte d'expansió tèrmica de la base de granit dins d'un rang extremadament petit, permetent que la precisió d'escaneig de les oblies arribi al nivell nanomètric. Per tant, sempre que es controli correctament, la base de granit continua sent una opció fiable per als equips d'escaneig de les oblies.
Data de publicació: 12 de juny de 2025