Bei der Herstellung von Halbleitern 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
Während des Betriebs 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 auch bei längerem Betrieb der Fotolithografiemaschine oder bei wechselnden Umgebungstemperaturen ihre Dimensionsstabilität 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 Dämpfungsgrad, der zwei- bis fünfmal so hoch ist wie der von Metallen. Werden externe Vibrationen auf die Granitbasis übertragen, wandelt die Reibung zwischen den inneren Mineralkristallen die Vibrationsenergie in Wärmeenergie um, die abgeleitet werden kann. Dadurch können die Vibrationen innerhalb kurzer Zeit deutlich reduziert werden. Die Fotolithografiemaschine kann so schnell ihre Stabilität wiederherstellen und eine durch Vibration verursachte Unschärfe oder Fehlausrichtung des Fotolithografiemusters vermeiden.
Chemische Stabilität: Der „Wächter“ einer sauberen Umwelt
Das Innere einer Fotolithografiemaschine kommt mit verschiedenen chemischen Medien in Kontakt, und gewöhnliche Metalle neigen zu Korrosion oder Partikelfreisetzung. Granit besteht aus Mineralien wie Quarz und Feldspat. Er verfügt über stabile chemische Eigenschaften und ist stark korrosionsbeständig. Nach dem Einweichen in Säure- und Alkalilösungen ist die Oberflächenkorrosion äußerst gering. Gleichzeitig erzeugt seine dichte Struktur nahezu keinen Schmutz 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. Die innere Struktur von Granit ist gleichmäßig und lässt sich durch Schleifen, Polieren und andere Verfahren leicht mit höchster 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 unter normaler Belastung kaum und bricht kaum. Er benötigt keine Oberflächenbehandlung, wodurch das Risiko von Beschichtungsablösungen und -verunreinigungen vermieden wird. In der Praxis bleiben die wichtigsten Leistungsindikatoren der Granitbasis auch nach langjährigem Einsatz stabil, was die Betriebs- und Wartungskosten der Anlage senkt.
Von thermischer Stabilität und Vibrationsfestigkeit bis hin zu chemischer Inertheit erfüllen die vielfältigen Eigenschaften der Granitbasis die Anforderungen der Fotolithografiemaschine perfekt. Da sich der Chipherstellungsprozess immer präziser entwickelt, werden Granitbasen in der Halbleiterfertigung weiterhin eine unverzichtbare Rolle spielen.
Veröffentlichungszeit: 20. Mai 2025