Bei der Halbleiterherstellung ist die Fotolithografiemaschine ein Schlüsselgerät, das die Präzision der Chips bestimmt, und die Granitbasis mit ihren vielfältigen Eigenschaften ist zu einem unverzichtbaren Bestandteil der Fotolithografiemaschine geworden.
Thermische Stabilität: Der „Schutzschild“ gegen Temperaturschwankungen
Beim Betrieb einer Fotolithografiemaschine entsteht große Wärme. Schon eine Temperaturschwankung von nur 0,1 °C kann zu Verformungen der Gerätekomponenten führen und die Genauigkeit der Fotolithografie beeinträchtigen. Der Wärmeausdehnungskoeffizient von Granit ist extrem niedrig und beträgt nur 4–8 × 10⁻⁶/℃. Das entspricht etwa 1/3 des Wärmeausdehnungskoeffizienten von Stahl und 1/5 des Wärmeausdehnungskoeffizienten von Aluminiumlegierungen. Dadurch behält die Granitbasis ihre Dimensionsstabilität, wenn die Fotolithografiemaschine lange in Betrieb ist oder sich die Umgebungstemperatur ändert, und gewährleistet so die präzise Positionierung optischer Komponenten und mechanischer Strukturen.
Super Anti-Vibrations-Leistung: Der „Schwamm“, der Vibrationen absorbiert
In einer Halbleiterfabrik können der Betrieb der umgebenden Geräte und die Bewegung von Personen Vibrationen erzeugen. Granit hat eine hohe Dichte und eine harte Textur und verfügt über hervorragende Dämpfungseigenschaften mit einem Dämpfungsverhältnis, das zwei- bis fünfmal so hoch ist wie das von Metallen. Wenn externe Vibrationen auf die Granitbasis übertragen werden, wandelt die Reibung zwischen den inneren Mineralkristallen die Vibrationsenergie in Wärmeenergie um, die abgeleitet werden kann. Dadurch können die Vibrationen in kurzer Zeit deutlich reduziert werden, wodurch die Stabilität der Fotolithografiemaschine schnell wiederhergestellt und Unschärfen oder Fehlausrichtungen des Fotolithografiemusters durch Vibrationen vermieden werden.
Chemische Stabilität: Der „Wächter“ einer sauberen Umwelt
Das Innere einer Fotolithografiemaschine kommt mit verschiedenen chemischen Medien in Kontakt, und gewöhnliche Metallmaterialien neigen zu Korrosion oder Partikelfreisetzung. Granit besteht aus Mineralien wie Quarz und Feldspat. Er verfügt über stabile chemische Eigenschaften und ist sehr korrosionsbeständig. Nach dem Einweichen in Säure- und Laugenlösungen ist die Oberflächenkorrosion äußerst gering. Gleichzeitig erzeugt seine dichte Struktur nahezu keine Ablagerungen oder Staub, erfüllt die Anforderungen höchster Reinraumstandards und reduziert das Risiko einer Waferkontamination.
Verarbeitungsflexibilität: Das „ideale Material“ für präzise Benchmarks
Die Kernkomponenten der Fotolithografiemaschine müssen auf einer hochpräzisen Referenzfläche installiert werden. Granit hat eine gleichmäßige innere Struktur und lässt sich durch Schleifen, Polieren und andere Verfahren leicht mit extrem hoher Präzision bearbeiten. Seine Ebenheit kann ≤0,5 μm/m erreichen, und die Oberflächenrauheit Ra beträgt ≤0,05 μm. Dies bietet eine präzise Installationsbasis für Komponenten wie optische Linsen.
Langlebig und wartungsfrei: Die „scharfen Werkzeuge“ zur Kostensenkung
Im Vergleich zu Metallen, die bei längerem Gebrauch anfällig für Ermüdung und Rissbildung sind, verformt sich Granit bei normaler Belastung kaum und bricht auch nicht. Zudem ist keine Oberflächenbehandlung erforderlich, wodurch das Risiko von Beschichtungsablösungen und Verunreinigungen vermieden wird. In der Praxis bleiben die wichtigsten Leistungsindikatoren der Granitbasis auch nach langjähriger Nutzung stabil, was die Betriebs- und Wartungskosten der Geräte senkt.
Von der thermischen Stabilität über die Vibrationsfestigkeit bis hin zur chemischen Inertheit erfüllen die vielfältigen Eigenschaften der Granitbasis die Anforderungen der Fotolithografiemaschine perfekt. Da sich der Chipherstellungsprozess immer präziser entwickelt, werden Granitbasen im Bereich der Halbleiterfertigung auch weiterhin eine unersetzliche Rolle spielen.
Veröffentlichungszeit: 20. Mai 2025