Thiết bị bán dẫn thường có tuổi thọ hơn một thập kỷ. Khi lựa chọn linh kiện, nhà sản xuất thiết bị và đội vận hành và bảo trì dây chuyền sản xuất không chỉ tập trung vào độ chính xác tĩnh khi giao hàng mà còn tập trung vào khả năng duy trì độ chính xác của đế trong nhiều năm sản xuất liên tục. Nhiều bộ phận kết cấu kim loại bị giải phóng ứng suất, từ biến và ăn mòn sau vài năm sử dụng, dẫn đến việc thay đổi điểm chuẩn chậm và thường xuyên phải tắt máy để hiệu chỉnh. Ngược lại, độ ổn định lâu dài-của nền đá granit bắt nguồn từ đặc tính khoáng chất của vật liệu, xử lý lão hóa, mài chính xác và xác minh đo lường tại nhà máy. Khi kết hợp lại, chúng tạo thành một hệ thống điểm chuẩn thích ứng với chu kỳ hoạt động cực kỳ dài của các nhà máy bán dẫn.
Các đặc tính vật chất vốn có đặt nền tảng cho sự ổn định lâu dài. Đá granit có độ chính xác cao-được hình thành bởi các khoáng chất kết tinh dày đặc đan xen với các tinh thể liên kết chặt chẽ và gần như không có hiệu ứng rão. Nó sẽ không bị biến dạng dẻo chậm dưới tải trọng liên tục không giống như vật liệu kim loại. Đá granit đen UNPARALLELED® đạt mật độ 3100kg/m³ với độ rỗng tối thiểu và tính chất hóa học trơ. Trong môi trường-nhiệt độ và độ ẩm{8}}không đổi của phòng sạch bán dẫn, nó sẽ không giãn nở do hấp thụ độ ẩm, oxy hóa hoặc ăn mòn theo thời gian cũng như không dễ bị tấn công bởi một lượng nhỏ dung môi hoặc khí sạch trong xưởng. Với quá trình lão hóa tự nhiên vừa đủ được hoàn thành trước khi giao hàng, ứng suất dư bên trong đá có thể được giải phóng hoàn toàn, do đó sẽ không xảy ra hiện tượng trôi dạt biến dạng do giải phóng ứng suất dần dần dưới tải trọng duy trì sau này.
Một số người cho rằng đá granite hoàn toàn không bị biến dạng-. Trên thực tế, nó vẫn có thể bị ảnh hưởng bởi độ dốc nhiệt độ, tuy nhiên sự biến dạng của nó rất có thể dự đoán được. Không giống như kim loại giãn nở và co lại nhanh chóng khi nhiệt độ thay đổi, đá granite có hệ số giãn nở nhiệt cực thấp. Biến dạng gây ra bởi sự thay đổi nhiệt độ là nhẹ và có thể đảo ngược. Điều đó có nghĩa là, khi nhiệt độ trở về phạm vi ban đầu, hình dạng hình học của nền hầu như được khôi phục mà không để lại biến dạng vĩnh viễn. Trong môi trường nhiệt độ-không đổi ổn định của xưởng bán dẫn, biến dạng nhiệt thuận nghịch nhỏ như vậy có thể được đưa vào các thuật toán bù trong mô phỏng thiết bị ở giai đoạn đầu-. Nó sẽ không tích lũy thành độ lệch chuẩn không thể đảo ngược và đảm bảo tính nhất quán của việc định vị và đo lường lặp đi lặp lại trong nhiều năm.
Về độ ổn định cơ học, bệ phải chịu được trọng lượng chết của thiết bị và tải trọng xen kẽ từ các mô-đun chuyển động tịnh tiến. Động cơ tuyến tính và các tầng mang-không khí bên trong thiết bị bán dẫn liên tục chuyển động qua lại, liên tục truyền ứng suất luân phiên đến đế. Đá thông thường có tinh thể liên kết kém có thể bị lan truyền vết nứt vi mô dưới tác dụng tải trọng xen kẽ dài hạn-và độ chính xác bị suy giảm dần dần. Đá granit mật độ-cao có các tinh thể lồng vào nhau chặt chẽ và khả năng chống mỏi tuyệt vời. Không có hư hỏng vi mô nào xảy ra dưới tải trọng xen kẽ trong thời gian dài. Với sơ đồ lắp đặt và thiết kế kết cấu phù hợp, các chỉ số độ phẳng và độ thẳng của sàn có thể được duy trì trong thời gian dài mà không bị xuống cấp liên tục do chuyển động tần số cao-hàng ngày.
Độ ổn định bề mặt trong điều kiện phòng sạch cũng là một phần không thể thiếu trong hiệu suất lâu dài. Bề mặt làm việc của nền tảng trải qua quá trình xử lý-cát cực mịn, có kết cấu dày đặc không có lỗ hở. Nó hầu như không hấp thụ các chất gây ô nhiễm và tránh các hạt rơi ra khỏi bề mặt. Trong quá trình cọ rửa bằng luồng khí-tầng lâu dài cũng như việc vệ sinh và lau chùi thường xuyên trong xưởng, bề mặt làm việc sẽ không bị xói mòn chậm hoặc tạo ra các hạt rời rạc. Điều này đặc biệt quan trọng đối với thiết bị bán dẫn quang học và laser. Khi các hạt liên tục tách ra khỏi bề mặt đế, chúng sẽ không chỉ làm nhiễm bẩn các tấm bán dẫn mà còn làm thay đổi hình thái bề mặt cục bộ và gián tiếp làm giảm độ chính xác của điểm chuẩn.
Tuy nhiên, độ ổn định lâu dài-của nền đá granite là không tuyệt đối. Nó có thể bị ảnh hưởng bởi nền tảng cài đặt,-môi trường vận hành tại chỗ và các phương pháp bảo trì tiếp theo. Độ lún không đồng đều của nền nhà xưởng hoặc nhiệt độ và độ ẩm nhà xưởng liên tục vượt quá phạm vi thiết kế sẽ dẫn đến sự dịch chuyển điểm chuẩn của toàn bộ máy ngay cả khi bản thân đá granit có hiệu suất tuyệt vời. Do đó, giải pháp ổn định hoàn chỉnh bao gồm khảo sát địa điểm sơ bộ, mô phỏng cấu trúc nền, xác minh đo lường-đa môi trường trước khi giao hàng và hướng dẫn lắp đặt sau khi giao hàng. Trước khi giao hàng, nền tảng này được kiểm tra trong phòng thí nghiệm-được kiểm soát nhiệt độ, độ ẩm-và không có bụi-không có bụi, mô phỏng các điều kiện thực tế của xưởng bán dẫn. Một bộ đầy đủ các công cụ đo lường quốc tế và nhiều tiêu chuẩn đo lường quốc gia được áp dụng để xác minh tất cả các chỉ số, đảm bảo hiệu suất lâu dài sau khi giao hàng đáp ứng mong đợi.
So với các vật liệu cơ bản khác, ưu điểm lớn nhất của đá granite là không bị biến dạng vĩnh viễn tích lũy. Phần lớn sự biến dạng của kim loại và vật liệu composite là không thể đảo ngược. Sau khi được hình thành, nó không thể tự động phục hồi và các thành phần phải được làm lại hoặc thay thế. Đối với nền đá granit đủ tiêu chuẩn, miễn là môi trường vận hành nằm trong phạm vi thiết kế, độ chính xác hình học chỉ trải qua những biến động nhỏ có thể đảo ngược mà không bị mất đi độ chính xác tích lũy vĩnh viễn liên tục. Nó làm giảm đáng kể tần suất hiệu chỉnh thiết bị hàng năm, giảm thời gian ngừng hoạt động của dây chuyền sản xuất và ổn định năng suất sản xuất chip.
Phần kết luận
Độ ổn định lâu dài-của nền đá granit được xác định chung bởi các đặc tính khoáng chất của vật liệu, xử lý lão hóa, gia công chính xác, khả năng thích ứng với môi trường và-lắp đặt tại chỗ. Trong vòng đời phục vụ mười{3} năm hoặc lâu hơn của thiết bị bán dẫn, đá granit có độ chính xác-chất lượng cao hầu như không bị rão, ăn mòn hoặc trôi ứng suất. Biến dạng của nó nhẹ và có thể đảo ngược, bề mặt làm việc chống lại sự xuống cấp. Được cung cấp-môi trường tại chỗ và nền tảng đáp ứng các yêu cầu thiết kế, nền tảng đá granit có thể liên tục cung cấp các tiêu chuẩn cấp độ nanomet-, giảm chi phí bảo trì thiết bị và hỗ trợ-sản xuất hàng loạt dây bán dẫn ổn định lâu dài.