Na fabricação de semicondutores, a máquina de fotolitografia é um dispositivo fundamental que determina a precisão dos chips, e a base de granito, com suas múltiplas características, tornou-se um componente indispensável da máquina de fotolitografia.
Estabilidade térmica: O "escudo" contra mudanças de temperatura
Quando uma máquina de fotolitografia está em operação, ela gera uma grande quantidade de calor. Mesmo uma flutuação de temperatura de apenas 0,1 °C pode causar deformação dos componentes do equipamento e afetar a precisão da fotolitografia. O coeficiente de expansão térmica do granito é extremamente baixo, apenas 4-8 × 10⁻⁶/°C, o que corresponde a aproximadamente 1/3 do coeficiente do aço e 1/5 do coeficiente da liga de alumínio. Isso permite que a base de granito mantenha a estabilidade dimensional quando a máquina de fotolitografia opera por longos períodos ou quando a temperatura ambiente varia, garantindo o posicionamento preciso dos componentes ópticos e das estruturas mecânicas.
Desempenho antivibração excepcional: A "esponja" que absorve vibrações.
Em uma fábrica de semicondutores, a operação dos equipamentos ao redor e a movimentação de pessoas podem gerar vibrações. O granito possui alta densidade e textura dura, além de excelentes propriedades de amortecimento, com uma taxa de amortecimento de 2 a 5 vezes maior que a dos metais. Quando vibrações externas são transmitidas para a base de granito, o atrito entre os cristais minerais internos converte a energia vibratória em energia térmica para dissipação, o que pode reduzir significativamente a vibração em um curto período de tempo. Isso permite que a máquina de fotolitografia recupere rapidamente a estabilidade e evite o embaçamento ou desalinhamento do padrão de fotolitografia devido à vibração.
Estabilidade química: o "guardião" de um ambiente limpo.
O interior de uma máquina de fotolitografia entra em contato com diversos meios químicos, e materiais metálicos comuns são propensos à corrosão ou à liberação de partículas. O granito, por sua vez, é composto por minerais como quartzo e feldspato. Possui propriedades químicas estáveis e alta resistência à corrosão. Após imersão em soluções ácidas e alcalinas, a corrosão superficial é extremamente pequena. Além disso, sua estrutura densa praticamente não gera detritos ou poeira, atendendo aos requisitos dos mais altos padrões de salas limpas e reduzindo o risco de contaminação dos wafers.
Adaptabilidade de processamento: O "material ideal" para criar padrões de referência precisos.
Os componentes principais da máquina de fotolitografia precisam ser instalados em uma superfície de referência de alta precisão. A estrutura interna do granito é uniforme e pode ser facilmente processada com extrema precisão por meio de técnicas como retificação, polimento e outras. Sua planicidade pode atingir ≤0,5 μm/m e a rugosidade superficial Ra é ≤0,05 μm, proporcionando uma base de instalação precisa para componentes como lentes ópticas.
Longa vida útil e sem necessidade de manutenção: as "ferramentas afiadas" para redução de custos.
Em comparação com materiais metálicos, que são propensos à fadiga e fissuras com o uso prolongado, o granito praticamente não sofre deformação plástica ou fratura sob cargas normais e não requer tratamento superficial, evitando assim o risco de descascamento do revestimento e contaminação. Em aplicações práticas, mesmo após muitos anos de uso, os principais indicadores de desempenho da base de granito permanecem estáveis, reduzindo os custos de operação e manutenção do equipamento.
Da estabilidade térmica à resistência à vibração e à inércia química, as múltiplas características da base de granito atendem perfeitamente aos requisitos da máquina de fotolitografia. À medida que o processo de fabricação de chips continua a evoluir em direção a uma maior precisão, as bases de granito continuarão a desempenhar um papel insubstituível no campo da fabricação de semicondutores.
Data de publicação: 20 de maio de 2025