Principaux avantages des socles en granit pour les machines de lithographie des semi-conducteurs
I. Stabilité thermique optimale, éliminant la dérive thermique à l'échelle nanométrique (exigence fondamentale pour la lithographie)
Le granit spécialement conçu pour les semi-conducteurs présente un coefficient de dilatation thermique extrêmement faible, soit seulement 1/4 de celui de l’acier et 1/ de celui d’un alliage d’aluminium. En cas de fluctuations de température infimes, sa déformation est minime, ce qui évite tout décalage de superposition lithographique et tout désalignement des motifs, garantissant ainsi la précision d’alignement pour les procédés avancés de 3 nm/2 nm.Ce matériau en pierre présente une inertie thermique élevée, ce qui lui permet d'amortir les fluctuations instantanées de température dans les salles blanches. Associé à des canaux de refroidissement à eau intégrés, il permet d'équilibrer le champ de température de base et d'éliminer les pics locaux causés par l'échauffement local des moteurs et des sources lumineuses.
Ce matériau ne présente aucune tendance à se dilater sous l'effet de l'absorption d'eau, ce qui le rend insensible à l'eau pure et aux solutions de nettoyage utilisées en lithographie dans l'atelier. Il ne subira pas de variations dimensionnelles dues à la vapeur d'eau, même en cas d'utilisation à long terme.
II. Réduction des vibrations grâce à un amortissement naturel élevé, isolant les micro-vibrations sur l'ensemble du spectre dans l'atelier
Les frottements internes au sein des cristaux denses permettent de dissiper rapidement l'énergie vibratoire et ne sont pas sujets à la résonance. Par rapport aux socles métalliques, ils permettent d'atténuer considérablement les micro-vibrations générées par les ventilateurs, les aspirateurs, le passage sur le sol et les moteurs d'entraînement.
Associé à des ressorts pneumatiques et à des systèmes actifs d'isolation contre les vibrations, le taux de transmission des vibrations peut être réduit à un niveau extrêmement bas, ce qui permet d'éviter les fluctuations de positionnement des plaquettes dues à un décalage du chemin optique causé par les vibrations, et de respecter ainsi les exigences strictes en matière de limites de vibrations imposées aux machines de lithographie EUV.
III. Absence de fluage et stabilité dimensionnelle à long terme : préservation de la précision pendant une décennie sans perte de performance
Le granit a subi des centaines de millions d'années de libération des contraintes géologiques, suivies d'un vieillissement composite en usine en plusieurs étapes, alternant froid et chaud et soumis à des vibrations, ce qui permet d'éviter les problèmes de vieillissement et de déformation par fluage propres aux matériaux métalliques.
Fonctionnant en continu 24 heures sur 24, 365 jours par an, la déformation dimensionnelle annuelle est inférieure à 0,μm. À long terme, l'équipement ne nécessite pas d'arrêts fréquents pour l'étalonnage de référence, ce qui réduit considérablement les coûts de maintenance de la chaîne de production et améliore le taux d'utilisation des capacités.
IV. Entièrement non magnétique et isolant, ce qui permet d'éviter les risques d'interférences électromagnétiques
Il ne contient aucun composant ferromagnétique, n'interfère pas avec les faisceaux d'électrons, les interféromètres laser ou les capteurs de déplacement à réseau de diffraction de haute précision, et ne génère pas de rayonnement électromagnétique susceptible de provoquer des erreurs de mesure.
Il est compatible avec les alimentations RF internes et les modules de déplacement à lévitation magnétique ou à paliers à air des machines de lithographie, et ne génère pas de champs magnétiques supplémentaires susceptibles d'affecter les plaquettes et les composants optiques de précision, ce qui en fait un substrat indispensable pour les équipements de lithographie haut de gamme.
V. Dureté extrêmement élevée, résistance à l'usure et à la corrosion, adapté aux salles blanches exemptes de poussière
Sa dureté selon l'échelle de Mohs est supérieure à celle de l'acier. Le frottement alternatif des rails et des platines à paliers à air n'endommagera pas le plan de référence à long terme, ce qui permet de conserver une planéité exceptionnelle.
Sa structure est dense et présente un taux d'absorption d'eau extrêmement faible. Après un traitement de colmatage des pores sous vide, elle ne favorise ni l'accumulation de poussière ni la précipitation de particules, ce qui lui permet de répondre aux normes de salle blanche ultra-propre de classe 110 ; elle résiste aux acides, aux alcalis et aux agents de nettoyage pour photorésines, et sa surface ne rouille pas et ne s'effrite pas.
VI. Moulage intégré, élimination des erreurs cumulées liées à l'assemblage
Les rainures des rails de guidage, les canaux de refroidissement par eau, les trous de fixation filetés de haute précision et les surfaces de positionnement de référence optiques peuvent être usinés d'un seul tenant, l'ensemble de l'équipement partageant la même référence.
La planéité, la perpendicularité et le parallélisme peuvent atteindre le niveau d'ultra-précision DIN 876 000. L'assemblage des modules optiques et des tables de positionnement multiaxes ne présente aucune erreur géométrique cumulative, ce qui améliore la répétabilité de positionnement globale de la machine.
VII. Rigidité élevée et faible flèche sous charge, déformation sous charges importantes
Le granit présente un module d'élasticité élevé et une grande densité. À épaisseur égale, sa résistance à la flexion est bien supérieure à celle de la fonte et de l'aluminium. En conditions de fonctionnement à plein régime, la déformation de la base est maîtrisée à l'échelle submicronique, ce qui garantit la planéité de référence tout au long du déplacement des plaquettes de grande taille.
VIII. Une solution de mise en correspondance personnalisée tout-en-un, compatible avec toutes les catégories d'équipements de lithographie
Personnalisables en fonction des besoins : bases ultra-larges pour équipements EUV, bases de taille moyenne pour équipements ArF/KrF et petites plateformes d'étalonnage de laboratoire (par exemple, tables d'étalonnage de 300 × 200 × 60 mm)
Prend en charge les canaux d'eau à température contrôlée pré-intégrés, l'application d'un revêtement antistatique et les trous de vis d'installation personnalisés ; fournit également des certificats d'inspection de précision, des supports anti-vibrations et un emballage de transport résistant aux chocs, offrant ainsi une solution clé en main complète.
IX. Réduction des coûts d'exploitation globaux à long terme
Longue durée de garantie de précision : pas besoin de remplacer la base pendant plus d'une décennie ; les bases perdent en précision au bout de 2 à 3 ans, ce qui entraîne des coûts de remplacement élevés.
Entretien simple, ne nécessitant qu'un essuyage à l'aide d'un chiffon pour salle blanche, sans processus d'entretien supplémentaires tels que la protection contre la rouille ou la remise en peinture, ce qui permet aux usines de puces électroniques de réaliser des économies sur les coûts d'exploitation et d'entretien à long terme.
