Στον βασικό κρίκο της κατασκευής τσιπ - τη σάρωση πλακιδίων, η ακρίβεια του εξοπλισμού καθορίζει την ποιότητα του τσιπ. Ως σημαντικό συστατικό του εξοπλισμού, το πρόβλημα της θερμικής διαστολής της βάσης της μηχανής γρανίτη έχει προσελκύσει μεγάλη προσοχή.
Ο συντελεστής θερμικής διαστολής του γρανίτη είναι συνήθως μεταξύ 4 και 8×10⁻⁶/℃, ο οποίος είναι πολύ χαμηλότερος από αυτόν των μετάλλων και του μαρμάρου. Αυτό σημαίνει ότι όταν αλλάζει η θερμοκρασία, το μέγεθός του αλλάζει σχετικά λίγο. Ωστόσο, πρέπει να σημειωθεί ότι η χαμηλή θερμική διαστολή δεν σημαίνει ότι δεν υπάρχει θερμική διαστολή. Υπό ακραίες διακυμάνσεις της θερμοκρασίας, ακόμη και η παραμικρή διαστολή μπορεί να επηρεάσει την ακρίβεια νανοκλίμακας της σάρωσης πλακιδίων.
Κατά τη διάρκεια της διαδικασίας σάρωσης πλακιδίων, υπάρχουν πολλαπλοί λόγοι για την εμφάνιση θερμικής διαστολής. Οι διακυμάνσεις της θερμοκρασίας στο εργαστήριο, η θερμότητα που παράγεται από τη λειτουργία των εξαρτημάτων του εξοπλισμού και η στιγμιαία υψηλή θερμοκρασία που προκαλείται από την επεξεργασία με λέιζερ θα προκαλέσουν τη «διαστολή και συστολή» της βάσης γρανίτη λόγω των αλλαγών θερμοκρασίας. Μόλις η βάση υποστεί θερμική διαστολή, η ευθεία της οδηγητικής ράγας και η επιπεδότητα της πλατφόρμας ενδέχεται να αποκλίνουν, με αποτέλεσμα την ανακριβή τροχιά κίνησης του τραπεζιού πλακιδίων. Τα υποστηρικτικά οπτικά εξαρτήματα θα μετατοπιστούν επίσης, προκαλώντας την «απόκλιση» της δέσμης σάρωσης. Η συνεχής εργασία για μεγάλο χρονικό διάστημα θα συσσωρεύσει επίσης σφάλματα, καθιστώντας την ακρίβεια όλο και χειρότερη.
Αλλά μην ανησυχείτε. Οι άνθρωποι έχουν ήδη λύσεις. Όσον αφορά τα υλικά, θα επιλεγούν φλέβες γρανίτη με χαμηλότερο συντελεστή θερμικής διαστολής και θα υποβληθούν σε επεξεργασία γήρανσης. Όσον αφορά τον έλεγχο της θερμοκρασίας, η θερμοκρασία του εργαστηρίου ελέγχεται με ακρίβεια στους 23±0,5℃ ή και χαμηλότερα, και θα σχεδιαστεί επίσης μια ενεργή συσκευή απαγωγής θερμότητας για τη βάση. Όσον αφορά τον δομικό σχεδιασμό, υιοθετούνται συμμετρικές δομές και εύκαμπτα στηρίγματα, ενώ η παρακολούθηση σε πραγματικό χρόνο πραγματοποιείται μέσω αισθητήρων θερμοκρασίας. Τα σφάλματα που προκαλούνται από θερμική παραμόρφωση διορθώνονται δυναμικά από αλγόριθμους.
Ο εξοπλισμός υψηλής τεχνολογίας, όπως οι μηχανές λιθογραφίας ASML, μέσω αυτών των μεθόδων, διατηρεί το φαινόμενο θερμικής διαστολής της βάσης γρανίτη σε εξαιρετικά μικρό εύρος, επιτρέποντας στην ακρίβεια σάρωσης πλακιδίων να φτάσει σε νανομετρικό επίπεδο. Επομένως, εφόσον ελέγχεται σωστά, η βάση γρανίτη παραμένει μια αξιόπιστη επιλογή για εξοπλισμό σάρωσης πλακιδίων.
Ώρα δημοσίευσης: 12 Ιουνίου 2025