Çip üretiminin kilit aşaması olan wafer tarama işleminde, ekipmanın doğruluğu çipin kalitesini belirler. Ekipmanın önemli bir bileşeni olan granit makine tabanının termal genleşme problemi büyük ilgi çekmiştir.
Granitin termal genleşme katsayısı genellikle 4 ile 8×10⁻⁶/℃ arasındadır ve bu değer metallere ve mermere göre çok daha düşüktür. Bu, sıcaklık değiştiğinde boyutunun nispeten az değiştiği anlamına gelir. Bununla birlikte, düşük termal genleşmenin hiç genleşme olmadığı anlamına gelmediği unutulmamalıdır. Aşırı sıcaklık dalgalanmaları altında, en ufak bir genleşme bile wafer taramasının nano ölçekli doğruluğunu etkileyebilir.
Yonga tarama işlemi sırasında termal genleşmenin oluşmasının birden fazla nedeni vardır. Atölyedeki sıcaklık dalgalanmaları, ekipman bileşenlerinin çalışmasıyla üretilen ısı ve lazer işlemenin getirdiği anlık yüksek sıcaklık, granit tabanın "sıcaklık değişimleri nedeniyle genleşmesine ve büzülmesine" neden olur. Taban termal genleşmeye uğradığında, kılavuz rayın düzgünlüğü ve platformun düzlüğü bozulabilir, bu da yonga tablasının hareket yörüngesinin yanlış olmasına yol açar. Destekleyici optik bileşenler de kayarak tarama ışınının "sapmasına" neden olur. Uzun süre sürekli çalışmak da hataların birikmesine ve doğruluğun giderek kötüleşmesine yol açar.
Ama endişelenmeyin. İnsanlar zaten çözümlere sahip. Malzeme açısından, düşük termal genleşme katsayısına sahip granit damarları seçilecek ve yaşlandırma işlemine tabi tutulacaktır. Sıcaklık kontrolü açısından, atölye sıcaklığı 23±0,5℃ veya daha düşük bir seviyede hassas bir şekilde kontrol edilecek ve taban için aktif bir ısı dağıtım cihazı da tasarlanacaktır. Yapısal tasarım açısından, simetrik yapılar ve esnek destekler benimsenecek ve sıcaklık sensörleri aracılığıyla gerçek zamanlı izleme gerçekleştirilecektir. Termal deformasyondan kaynaklanan hatalar algoritmalarla dinamik olarak düzeltilecektir.
ASML litografi makineleri gibi üst düzey ekipmanlar, bu yöntemler sayesinde granit tabanın termal genleşme etkisini son derece küçük bir aralıkta tutarak, gofret tarama doğruluğunun nanometre seviyesine ulaşmasını sağlar. Bu nedenle, doğru şekilde kontrol edildiği sürece, granit taban gofret tarama ekipmanları için güvenilir bir seçenek olmaya devam etmektedir.
Yayın tarihi: 12 Haz-2025