Die Präzisionsrevolution in der Halbleiterfertigung: Wenn Granit auf Mikrontechnologie trifft
1.1 Unerwartete Entdeckungen in der Materialwissenschaft
Laut dem SEMI-Bericht der International Semiconductor Association aus dem Jahr 2023 verwenden 63 % der modernen Halbleiterfabriken weltweit Granitfundamente anstelle herkömmlicher Metallplattformen. Dieser Naturstein, der durch Magmakondensation tief in der Erde entsteht, revolutioniert die Halbleiterfertigung aufgrund seiner einzigartigen physikalischen Eigenschaften.
Vorteil der thermischen Trägheit: Der Wärmeausdehnungskoeffizient von Granit (4,5 × 10⁻⁶/℃) beträgt nur ein Fünftel desjenigen von Edelstahl, und die Maßstabilität von ±0,001 mm bleibt im kontinuierlichen Betrieb der Lithographiemaschine erhalten.
Schwingungsdämpfungseigenschaften: Der innere Reibungskoeffizient ist 15-mal höher als der von Gusseisen, wodurch Mikroschwingungen der Anlage effektiv absorbiert werden.
Magnetisierungsfreiheit: Magnetische Messfehler werden durch die Lasermessung vollständig eliminiert.
1.2 Die Metamorphosereise von der Mine zur Fabrik
Am Beispiel der intelligenten Produktionsstätte von ZHHIMG in Shandong lässt sich zeigen, dass ein Stück Rohgranit folgende Schritte durchlaufen muss:
Ultrapräzisionsbearbeitung: Fünf-Achs-Bearbeitungszentrum für 200 Stunden kontinuierliches Fräsen, Oberflächenrauheit bis zu Ra 0,008 μm
Künstliche Alterungsbehandlung: 48 Stunden natürlicher Stressabbau in der Werkstatt mit konstanter Temperatur und Luftfeuchtigkeit, wodurch die Stabilität des Produkts um 40 % verbessert wird.
Zweitens, die sechs Präzisionsprobleme der Halbleiterfertigung lösen – die „Felslösung“.
2.1 Schema zur Reduzierung der Waferfragmentierungsrate
Fallbeispiel: Nachdem eine Chipgießerei in Deutschland unsere gasbetriebene, schwimmende Granitplattform eingeführt hat:
| Wafer-Durchmesser | Reduzierung der Chiprate | Verbesserung der Ebenheit |
| 12 Zoll | 67 % | ≤0,001 mm |
| 18 Zoll | 82 % | ≤0,0005 mm |
2.2 Durchbruchskonzept zur Verbesserung der Genauigkeit der lithografischen Ausrichtung
Temperaturkompensationssystem: Ein integrierter Keramiksensor überwacht die Formvariable in Echtzeit und passt die Plattformneigung automatisch an.
Messdaten: Bei einer Temperaturschwankung von 28 °C ± 5 °C schwankt die Einbettungsgenauigkeit um weniger als 0,12 μm.
Veröffentlichungsdatum: 24. März 2025