Dans la fabrication de semi-conducteurs, la machine de photolithographie est un dispositif clé qui détermine la précision des puces, et la base en granit, avec ses multiples caractéristiques, est devenue un composant indispensable de la machine de photolithographie.
Stabilité thermique : le « bouclier » contre les changements de température
Lorsqu'une machine de photolithographie fonctionne, elle génère une grande quantité de chaleur. Une variation de température de seulement 0,1 °C peut entraîner une déformation des composants et affecter la précision de la photolithographie. Le coefficient de dilatation thermique du granit est extrêmement faible, seulement 4-8 × 10⁻⁶/°C, soit environ un tiers de celui de l'acier et un cinquième de celui de l'alliage d'aluminium. Cela permet au support en granit de conserver sa stabilité dimensionnelle même en cas de fonctionnement prolongé de la machine ou de variations de température ambiante, garantissant ainsi le positionnement précis des composants optiques et des structures mécaniques.
Super performance anti-vibration : « L'éponge » qui absorbe les vibrations
Dans une usine de semi-conducteurs, le fonctionnement des équipements environnants et les déplacements des personnes peuvent générer des vibrations. Le granit présente une densité élevée et une texture dure, ainsi que d'excellentes propriétés d'amortissement, avec un coefficient d'amortissement 2 à 5 fois supérieur à celui des métaux. Lorsque les vibrations externes sont transmises à la base en granit, le frottement entre les cristaux minéraux internes convertit l'énergie vibratoire en énergie thermique pour la dissipation, ce qui permet de réduire considérablement les vibrations en peu de temps, permettant à la machine de photolithographie de rétablir rapidement sa stabilité et d'éviter tout flou ou désalignement du motif photolithographique dû aux vibrations.
Stabilité chimique : le « gardien » d'un environnement propre
L'intérieur d'une machine de photolithographie est en contact avec divers milieux chimiques, et les matériaux métalliques ordinaires sont sujets à la corrosion ou à la libération de particules. Le granit est composé de minéraux tels que le quartz et le feldspath. Il possède des propriétés chimiques stables et une forte résistance à la corrosion. Après trempage dans des solutions acides et alcalines, la corrosion superficielle est extrêmement faible. De plus, sa structure dense ne génère quasiment aucun débris ni poussière, répondant ainsi aux exigences des salles blanches les plus strictes et réduisant le risque de contamination des plaquettes.
Adaptabilité de traitement : le « matériau idéal » pour créer des repères précis
Les composants principaux de la machine de photolithographie doivent être installés sur une surface de référence de haute précision. La structure interne du granit est uniforme et permet un traitement extrêmement précis par meulage, polissage et autres techniques. Sa planéité peut atteindre ≤ 0,5 μm/m et sa rugosité de surface Ra est ≤ 0,05 μm, ce qui offre une base d'installation précise pour des composants tels que des lentilles optiques.
Longue durée de vie et sans entretien : les « outils pointus » pour réduire les coûts
Comparé aux matériaux métalliques, sujets à la fatigue et aux fissures à long terme, le granit subit peu de déformation plastique ou de fracture sous des charges normales et ne nécessite aucun traitement de surface, évitant ainsi les risques d'écaillage et de contamination du revêtement. En pratique, même après de nombreuses années d'utilisation, les indicateurs de performance clés du support en granit restent stables, réduisant ainsi les coûts d'exploitation et de maintenance des équipements.
De la stabilité thermique à la résistance aux vibrations en passant par l'inertie chimique, les multiples caractéristiques du support en granit répondent parfaitement aux exigences des machines de photolithographie. À mesure que le processus de fabrication des puces évolue vers une précision accrue, les supports en granit continueront de jouer un rôle essentiel dans la fabrication des semi-conducteurs.
Date de publication : 20 mai 2025