ฐานเครื่องจักรหินแกรนิตจะขยายตัวเนื่องจากความร้อนในระหว่างการสแกนเวเฟอร์หรือไม่?

ในการเชื่อมโยงที่สำคัญของการผลิตชิป - การสแกนเวเฟอร์ ความแม่นยำของอุปกรณ์จะกำหนดคุณภาพของชิป เนื่องจากเป็นส่วนประกอบสำคัญของอุปกรณ์ ปัญหาการขยายตัวเนื่องจากความร้อนของฐานเครื่องจักรหินแกรนิตจึงได้รับความสนใจอย่างมาก

ค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวเนื่องจากความร้อนของหินแกรนิตโดยทั่วไปจะอยู่ระหว่าง 4 ถึง 8×10⁻⁶/℃ ซึ่งต่ำกว่าค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวเนื่องจากความร้อนของโลหะและหินอ่อนมาก ซึ่งหมายความว่าเมื่ออุณหภูมิเปลี่ยนแปลง ขนาดของหินแกรนิตจะเปลี่ยนแปลงค่อนข้างน้อย อย่างไรก็ตาม ควรสังเกตว่าการขยายตัวเนื่องจากความร้อนต่ำไม่ได้หมายความว่าไม่มีการขยายตัวเนื่องจากความร้อน ภายใต้ความผันผวนของอุณหภูมิที่รุนแรง การขยายตัวเพียงเล็กน้อยก็อาจส่งผลต่อความแม่นยำในระดับนาโนของการสแกนเวเฟอร์ได้

ในระหว่างกระบวนการสแกนเวเฟอร์ มีหลายสาเหตุที่ทำให้เกิดการขยายตัวเนื่องจากความร้อน ความผันผวนของอุณหภูมิในเวิร์กช็อป ความร้อนที่เกิดจากการทำงานของส่วนประกอบอุปกรณ์ และอุณหภูมิสูงที่เกิดขึ้นทันทีจากการประมวลผลด้วยเลเซอร์ ล้วนทำให้ฐานหินแกรนิต "ขยายและหดตัวเนื่องจากการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิ" เมื่อฐานเกิดการขยายตัวเนื่องจากความร้อน ความตรงของรางนำทางและความเรียบของแพลตฟอร์มอาจเบี่ยงเบน ส่งผลให้วิถีการเคลื่อนที่ของโต๊ะเวเฟอร์ไม่แม่นยำ ส่วนประกอบออปติกที่รองรับจะเลื่อนออกไป ทำให้ลำแสงสแกน "เบี่ยงเบน" การทำงานอย่างต่อเนื่องเป็นเวลานานยังทำให้เกิดข้อผิดพลาดสะสม ทำให้ความแม่นยำแย่ลงเรื่อยๆ

แต่ไม่ต้องกังวล ผู้คนมีวิธีแก้ปัญหาอยู่แล้ว ในแง่ของวัสดุ หินแกรนิตที่มีค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวเนื่องจากความร้อนต่ำกว่าจะถูกเลือกและผ่านการอบชุบให้เก่า ในแง่ของการควบคุมอุณหภูมิ อุณหภูมิในโรงงานจะถูกควบคุมอย่างแม่นยำที่ 23±0.5℃ หรือต่ำกว่านั้น และจะออกแบบอุปกรณ์ระบายความร้อนที่ทำงานอยู่สำหรับฐานด้วย ในแง่ของการออกแบบโครงสร้าง จะใช้โครงสร้างสมมาตรและตัวรองรับที่ยืดหยุ่นได้ และจะดำเนินการตรวจสอบแบบเรียลไทม์ผ่านเซ็นเซอร์อุณหภูมิ ข้อผิดพลาดที่เกิดจากการเสียรูปเนื่องจากความร้อนจะได้รับการแก้ไขแบบไดนามิกด้วยอัลกอริทึม

อุปกรณ์ระดับไฮเอนด์ เช่น เครื่องพิมพ์หิน ASML ใช้วิธีเหล่านี้เพื่อรักษาผลการขยายตัวเนื่องจากความร้อนของฐานหินแกรนิตให้อยู่ในช่วงที่เล็กมาก ทำให้ความแม่นยำในการสแกนเวเฟอร์สามารถเข้าถึงระดับนาโนเมตรได้ ดังนั้น ตราบใดที่มีการควบคุมอย่างเหมาะสม ฐานหินแกรนิตจึงยังคงเป็นตัวเลือกที่เชื่อถือได้สำหรับอุปกรณ์สแกนเวเฟอร์