晶圓掃描過程中花崗岩機座會因加熱而膨脹嗎？

在晶片製造的關鍵環節－晶圓掃描中，設備的精度決定了晶片的品質。作為設備的重要部件，花崗岩機座的熱膨脹問題備受關注。

花崗岩的熱膨脹係數通常在4至8×10⁻⁶/℃之間，遠低於金屬和大理石。這意味著當溫度變化時，其尺寸變化相對較小。然而，需要注意的是，低熱膨脹並不意味著沒有熱膨脹。在極端的溫度波動下，即使是最輕微的膨脹也可能影響晶圓掃描的奈米級精度。

在晶圓掃描過程中，導致熱膨脹發生的原因有很多。車間溫度的波動、設備零件運作產生的熱量、雷射加工帶來的瞬間高溫，都會導致花崗岩基座「溫漲冷縮」。基座一旦發生熱膨脹，導軌的直線度、平台的平面度都可能出現偏差，導致晶圓台的運動軌跡不準確。支撐基座的光學部件也會出現偏移，導致掃描光束「跑偏」。長時間連續工作也會累積誤差，使精度越來越差。

不過不用擔心，人們已經有解決方案了。在材料方面，我們會選擇熱膨脹係數較低的花崗岩脈石，並進行時效處理。在溫控方面，車間溫度精確控制在23±0.5℃甚至更低，底座也會設計主動散熱裝置。在結構設計方面，採用對稱結構和柔性支撐，並透過溫度感測器進行即時監控，並透過演算法動態修正熱變形帶來的誤差。

ASML光刻機等高階設備，正是透過這些方法，將花崗岩基座的熱膨脹效應控制在極小的範圍內，使晶圓掃描精度達到奈米級。因此，只要控制得當，花崗岩基座仍然是晶圓掃描設備的可靠選擇。