在半導體製造中,光刻機是決定晶片精度的關鍵設備,而花崗岩底座憑藉其多種特性,成為光刻機不可或缺的零件。
熱穩定性:抵禦溫度變化的“盾牌”
光刻機運作時會產生大量的熱量,即使只有0.1℃的溫度波動,也可能導致設備零件變形,影響光刻精度。花崗岩的熱膨脹係數極低,僅4-8×10⁻⁶/℃,約為鋼材的1/3、鋁合金的1/5。這使得花崗岩基座在光刻機長時間運作或環境溫度變化時能夠保持尺寸的穩定性,確保光學元件和機械結構的精確定位。
超強抗震性能:吸收震動的“海綿”
在半導體工廠中,周圍設備的運作、人員的走動都會產生振動。花崗岩密度高、質地堅硬,具有優異的阻尼性能,其阻尼比是金屬的2到5倍。當外部振動傳遞到花崗岩基座上時,內部礦物晶體間的摩擦將振動能量轉化為熱能進行耗散,可以在短時間內顯著減弱振動,使光刻機迅速恢復穩定,避免因振動導致光刻圖案模糊或錯位。
化學穩定性:清潔環境的“守護者”
光刻機內部接觸各種化學介質,普通金屬材料容易發生腐蝕或釋放顆粒。花崗岩由石英、長石等礦物構成,化學性質穩定,耐腐蝕性強,經酸鹼溶液浸泡後表面腐蝕極小。同時,其緻密的結構幾乎不會產生碎屑或粉塵,滿足最高潔淨室標準的要求,降低晶圓污染風險。
加工適應性:打造精準基準的“理想材料”
光刻機的核心部件需要安裝在高精度的基準面上。花崗岩內部結構均勻,易於透過研磨、拋光等製程加工至極高的精度,其平面度可達≤0.5μm/m,表面粗糙度Ra≤0.05μm,為光學鏡頭等零件提供了精密的安裝基礎。
長壽命、免維護:降低成本的“利器”
與長期使用易疲勞開裂的金屬材料相比,花崗岩在正常負荷下幾乎不會發生塑性變形或斷裂,且無需表面處理,避免了塗層脫落、污染的風險。在實際應用中,經過多年使用,花崗岩基座的關鍵性能指標依然能夠保持穩定,從而降低了設備的運作和維護成本。
從熱穩定性、抗震性到化學惰性,花崗岩底座的多重特性完美滿足了光刻機的要求。隨著晶片製造流程不斷向更高精度發展,花崗岩底座將繼續在半導體製造領域發揮不可替代的作用。
發佈時間:2025年5月20日