Kiibitootmise põhilülis – vahvlite skaneerimisel – määrab seadmete täpsus kiibi kvaliteedi. Seadme olulise komponendina on graniidist masina aluse soojuspaisumise probleem pälvinud palju tähelepanu.
Graniidi soojuspaisumistegur on tavaliselt vahemikus 4 kuni 8 × 10⁻⁶/℃, mis on palju madalam kui metallidel ja marmoril. See tähendab, et temperatuuri muutudes muutub selle suurus suhteliselt vähe. Siiski tuleb märkida, et väike soojuspaisumine ei tähenda, et soojuspaisumist ei toimu. Äärmuslike temperatuurikõikumiste korral võib isegi väikseim paisumine mõjutada kiibi skaneerimise nanoskaala täpsust.
Kiipide skaneerimisprotsessi ajal on soojuspaisumise tekkeks mitu põhjust. Töökoja temperatuurikõikumised, seadmete komponentide töötamisel tekkiv soojus ja lasertöötluse tekitatud hetkeline kõrge temperatuur põhjustavad graniidist aluse "temperatuurimuutuste tõttu paisumist ja kokkutõmbumist". Kui alus läbib soojuspaisumise, võivad juhtrööpa sirgus ja platvormi tasasus kõrvale kalduda, mille tulemuseks on kiibilaua ebatäpne liikumistrajektoor. Ka toetavad optilised komponendid nihkuvad, põhjustades skaneerimiskiire "kõrvalekaldumist". Pikaajaline pidev töötamine kogub samuti vigu, mis muudab täpsuse üha halvemaks.
Aga ärge muretsege. Inimestel on juba lahendused olemas. Materjalide osas valitakse madalama soojuspaisumisteguriga graniidist sooned, mis allutatakse vanandamisele. Temperatuuri reguleerimise osas kontrollitakse töökoja temperatuuri täpselt 23 ± 0,5 ℃ või isegi madalamal ning aluse jaoks projekteeritakse ka aktiivne soojuse hajutamise seade. Konstruktsioonide osas kasutatakse sümmeetrilisi konstruktsioone ja painduvaid tuge ning reaalajas jälgimist teostatakse temperatuuriandurite abil. Termilise deformatsiooni põhjustatud vead korrigeeritakse dünaamiliselt algoritmide abil.
Tipptasemel seadmed, näiteks ASML-litograafiamasinad, hoiavad nende meetodite abil graniidist aluse soojuspaisumisefekti äärmiselt väikeses vahemikus, võimaldades kiipide skaneerimise täpsusel ulatuda nanomeetri tasemele. Seega, kui graniidist alust korralikult kontrollitakse, jääb see kiipide skaneerimisseadmete jaoks usaldusväärseks valikuks.
Postituse aeg: 12. juuni 2025