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
Durante a operação, uma máquina de fotolitografia gera uma grande quantidade de calor. Mesmo uma flutuação de temperatura de apenas 0,1°C pode causar deformação nos 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 representa aproximadamente 1/3 do aço e 1/5 do 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 muda, garantindo o posicionamento preciso dos componentes ópticos e das estruturas mecânicas.
Super desempenho antivibração: A "esponja" que absorve a vibração
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 rígida, 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 à 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 espaço de tempo, permitindo que a máquina de fotolitografia restaure rapidamente a estabilidade e evite borrões ou desalinhamentos do padrão fotolitográfico devido à vibração.
Estabilidade química: A “Guardiã” 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 é composto por minerais como quartzo e feldspato. Possui propriedades químicas estáveis e forte resistência à corrosão. Após imersão em soluções ácidas e alcalinas, a corrosão da superfície é extremamente baixa. Além disso, sua estrutura densa praticamente não gera detritos ou poeira, atendendo aos mais altos padrões de salas limpas e reduzindo o risco de contaminação por wafers.
Adaptabilidade de processamento: O “material ideal” para criar benchmarks 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 fácil de ser processada com altíssima precisão por meio de retificação, polimento e outras técnicas. Sua planura 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
Comparado com materiais metálicos, que são propensos à fadiga e rachaduras com o uso prolongado, o granito dificilmente sofre deformação plástica ou fratura sob cargas normais e não requer tratamento de superfície, evitando assim o risco de descascamento e contaminação do revestimento. Em aplicações práticas, 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 na área de fabricação de semicondutores.
Data de publicação: 20 de maio de 2025