Đế máy bằng đá granit có giãn nở do nhiệt trong quá trình quét wafer không?

Trong khâu then chốt của quá trình sản xuất chip - quét wafer, độ chính xác của thiết bị quyết định chất lượng chip. Là một thành phần quan trọng của thiết bị, vấn đề giãn nở nhiệt của đế máy granit đã thu hút được nhiều sự chú ý.

Hệ số giãn nở nhiệt của đá granit thường nằm trong khoảng từ 4 đến 8×10⁻⁶/℃, thấp hơn nhiều so với kim loại và đá cẩm thạch. Điều này có nghĩa là khi nhiệt độ thay đổi, kích thước của nó thay đổi tương đối ít. Tuy nhiên, cần lưu ý rằng độ giãn nở nhiệt thấp không có nghĩa là không có sự giãn nở nhiệt. Trong điều kiện nhiệt độ biến động cực đoan, ngay cả sự giãn nở nhỏ nhất cũng có thể ảnh hưởng đến độ chính xác ở cấp độ nano của quá trình quét wafer.

Trong quá trình quét wafer, có nhiều nguyên nhân gây ra hiện tượng giãn nở nhiệt. Sự dao động nhiệt độ trong xưởng, nhiệt sinh ra từ hoạt động của các bộ phận thiết bị, và nhiệt độ cao tức thời do gia công laser gây ra đều khiến đế đá granit "giãn nở và co lại do thay đổi nhiệt độ". Khi đế trải qua quá trình giãn nở nhiệt, độ thẳng của ray dẫn hướng và độ phẳng của bệ có thể bị lệch, dẫn đến quỹ đạo chuyển động của bàn wafer không chính xác. Các bộ phận quang học hỗ trợ cũng sẽ bị dịch chuyển, khiến chùm tia quét "bị lệch". Làm việc liên tục trong thời gian dài cũng sẽ tích tụ sai số, khiến độ chính xác ngày càng kém.

Nhưng đừng lo lắng. Mọi người đã có giải pháp. Về mặt vật liệu, chúng tôi sẽ lựa chọn các mạch đá granit có hệ số giãn nở nhiệt thấp hơn và tiến hành xử lý lão hóa. Về mặt kiểm soát nhiệt độ, nhiệt độ trong xưởng được kiểm soát chính xác ở mức 23±0.5℃ hoặc thậm chí thấp hơn, và một thiết bị tản nhiệt chủ động cũng sẽ được thiết kế cho phần đế. Về mặt thiết kế kết cấu, chúng tôi áp dụng kết cấu đối xứng và hệ thống đỡ linh hoạt, đồng thời giám sát thời gian thực thông qua cảm biến nhiệt độ. Các sai số do biến dạng nhiệt gây ra sẽ được hiệu chỉnh động bằng thuật toán.

Các thiết bị cao cấp như máy in thạch bản ASML, thông qua các phương pháp này, giữ hiệu ứng giãn nở nhiệt của đế đá granit trong phạm vi cực nhỏ, cho phép độ chính xác quét wafer đạt đến cấp độ nanomet. Do đó, miễn là được kiểm soát đúng cách, đế đá granit vẫn là lựa chọn đáng tin cậy cho thiết bị quét wafer.