Sirujen valmistuksen keskeisessä lenkissä, kiekkojen skannauksessa, laitteiston tarkkuus määrää sirun laadun. Graniittikoneen alustan lämpölaajenemisongelma on tärkeänä laitteiston osana herättänyt paljon huomiota.
Graniitin lämpölaajenemiskerroin on yleensä 4–8 × 10⁻⁶/℃, mikä on paljon pienempi kuin metallien ja marmorin. Tämä tarkoittaa, että lämpötilan muuttuessa sen koko muuttuu suhteellisen vähän. On kuitenkin huomattava, että pieni lämpölaajeneminen ei tarkoita, ettei lämpölaajenemista tapahtuisi. Äärimmäisissä lämpötilanvaihteluissa pieninkin laajeneminen voi vaikuttaa kiekkojen skannauksen nanomittakaavan tarkkuuteen.
Kiekkojen skannausprosessin aikana lämpölaajenemiselle on useita syitä. Työpajan lämpötilan vaihtelut, laitteiden osien toiminnan tuottama lämpö ja laserkäsittelyn aiheuttama hetkellinen korkea lämpötila aiheuttavat kaikki graniittipohjan "laajenemisen ja supistumisen lämpötilan muutosten vuoksi". Kun pohja läpikäy lämpölaajenemisen, ohjainkiskon suoruus ja alustan tasaisuus voivat poiketa, mikä johtaa kiekkopöydän epätarkkaan liikeradaan. Myös tukevat optiset komponentit siirtyvät, jolloin skannaussäde "poikkeaa". Jatkuva työskentely pitkään kerryttää myös virheitä, mikä heikentää tarkkuutta.
Mutta älä huoli. Ratkaisuja on jo olemassa. Materiaaleiksi valitaan graniittisuonet, joilla on alhaisempi lämpölaajenemiskerroin, ja ne altistetaan vanhentamiskäsittelylle. Lämpötilan säädön osalta työpajan lämpötilaa säädetään tarkasti 23 ± 0,5 ℃:een tai jopa alempaan, ja pohjalle suunnitellaan myös aktiivinen lämmönpoistolaite. Rakennesuunnittelussa käytetään symmetrisiä rakenteita ja joustavia tukia, ja reaaliaikaista valvontaa suoritetaan lämpötila-antureiden avulla. Lämpömuodonmuutoksen aiheuttamat virheet korjataan dynaamisesti algoritmeilla.
Huippuluokan laitteet, kuten ASML-litografiakoneet, pitävät näiden menetelmien avulla graniittipohjan lämpölaajenemisvaikutuksen erittäin pienellä alueella, mikä mahdollistaa kiekkojen skannaustarkkuuden nanometritasolla. Siksi, kunhan sitä hallitaan oikein, graniittipohja on edelleen luotettava valinta kiekkojen skannauslaitteille.
Julkaisun aika: 12. kesäkuuta 2025