Steppers para obleas son equipos fundamentales en el campo de la fabricación moderna de semiconductores. Estos instrumentos, valorados en decenas de millones de dólares, pueden proyectar patrones de circuitos a nanoescala sobre obleas de silicio. Sus flujos de trabajo principales incluyen la emisión de la fuente de luz, la imagen gráfica de la máscara, el enfoque de la lente del objetivo y la alineación precisa y el movimiento de paso y repetición de la platina de la oblea (platina X-Y). El aparentemente débil fenómeno físico del efecto de expansión térmica se ha convertido en un reto básico que restringe la precisión de la litografía. Cuando los componentes del equipo cambian de tamaño debido a los cambios de temperatura, se producen errores de alineación y el desguace de las obleas. Vidrio Zerodurun vidrio cerámico amorfo de gran pureza desarrollado por SCHOTT de Alemania, se ha convertido en el material central del proceso litográfico de semiconductores debido a sus características de expansión térmica casi nula.
Principales propiedades físicas del Zerodur
Indicadores de resultados | Numérico | Unidad |
Coeficiente de dilatación térmica (0-50°C) | 0±0.007 | ×10-⁶/K |
Densidad | 2.53 | g/cm³ |
Módulo de Young | 9.1×10¹⁰ | Pa |
Relación de Poisson | 0.24 | – |
Conductividad térmica (20°C) | 1.46 | W/(m-K) |
Temperatura máxima de funcionamiento | 600 | °C |
Importancia:
- Garantizar la estabilidad subnanométrica bajo fluctuaciones de temperatura
- Reduzca la inercia de las piezas móviles y aumente la velocidad de posicionamiento
- Proporcionar una plataforma de apoyo de alta rigidez
- Reducir el impacto del acoplamiento de tensiones multidimensionales
- Promueven la distribución uniforme de la temperatura y reducen los gradientes térmicos
- Tolerar el aumento inesperado de la temperatura durante el proceso
Características principales
Además de una excelente estabilidad térmica, el Zerodur tiene varias propiedades clave
- Uniformidad tridimensional: muy pocos defectos como burbujas y estrías en el interior del material
- Estabilidad mecánica: tenacidad a la fractura de aproximadamente 0,9 MPa-m¹/² y alta resistencia a la flexión, puede procesarse con precisión en formas complejas.
- Baja permeabilidad al helio: Esta capacidad puede garantizar la estabilidad dimensional a largo plazo en equipos semiconductores.
- Capacidad de tratamiento de superficies: puede pulirse hasta alcanzar una rugosidad subnanométrica y aceptar diversos revestimientos ópticos.
Aplicaciones básicas
Componentes ópticos de proyección: bases de soporte para fijar y soportar múltiples juegos de lentes ópticas de precisión, divisores de haz o espejos de refracción/reflexión.
Sistema de alineación de máscaras y obleas: portamáscaras, plataforma para obleas, placa de objetivo de alineación
Corrección del frente de onda: elemento de compensación de la distorsión del frente de onda, placa de compensación del gradiente de temperatura
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