Зайдите на пол цеха по изготовлению инструментов для проверки литографии или пластин-, и вы заметите нечто странное: огромные инженерные усилия вложены в оптику, этапы, программное обеспечение -, а затем под всем этим стоит огромный черный каменный блок, который, казалось бы, ничего не делает. Этот блок обычно является причиной того, что остальная часть машины вообще может соответствовать своим характеристикам.
Тепло — враг, которого никто не видит
Этап, позиционирующий пластину с точностью до суб-микрона, не выходит из строя из-за драматических событий. Он выходит из строя из-за градиента температуры в пол-градуса на опорной пластине, который никто не замечал, пока отчет о калибровке не оказался неверным. Металл расширяется и сжимается от температуры гораздо сильнее, чем гранит, и делает это неравномерно, если одна сторона машины находится рядом с двигателем или окном. Низкий коэффициент теплового расширения гранита в сочетании с его массой означает, что он медленно реагирует на изменения температуры окружающей среды и -, что более важно, - равномерно. Именно эта предсказуемость позволяет машиностроителю компенсировать тепловой дрейф в программном обеспечении, а не гоняться за движущейся целью.
Что требуется для цеха с-контролируемой температурой
Вот тут многие покупатели удивляются. Созданиегранитное основаниеэто не просто огранка и полировка камня - окружающая среда, которую он готов, и измерена в такой же степени, как и сам камень. Серьезный семинар с постоянной-температурой и постоянной-влажностью обычно включает в себя:
Фундамент, изолированный от окружающего здания, часто со специальными-вибропоглощающими траншеями по периметру (ширина и глубина в диапазоне 500 x 2000 мм не являются чем-то необычным), чтобы вибрация,- передаваемая по полу от вилочного погрузчика или находящегося рядом пресса, не достигла зоны измерения.
Железобетонное перекрытие достаточной толщины -, обычно метр или более -, чтобы избежать прогибания под тяжестью мостовых кранов, перемещающих много-каменные заготовки.
Мостовые краны бесшумны, потому что одной только вибрации двигателя стандартного крана может быть достаточно, чтобы провести проверку плоскостности в нанометровом-масштабе в середине-измерения.
Строгий контроль влажности, поскольку влага влияет как на поведение поверхности камня, так и на точность оптических и электронных датчиков, используемых для ее проверки.
Некоторые производители идут еще дальше и строят специальные чистые помещения-смежную сборочную зону -, по сути, заимствуя дисциплину полупроводниковых фабрик для сборки гранитных структурных компонентов еще до того, как они покинут завод.
Почему это важно, поскольку инструменты становятся меньше
Поскольку геометрия пластин уменьшается, а метрологические допуски ужесточаются, возможность «достаточно близкого» основания практически исчезает. XY-столы, платформы с линейными двигателями и системы AOI (автоматизированный оптический контроль) — все они зависят от фундамента, который не вносит собственных ошибок в измерительную цепочку. Основание, которое было плоским при выходе с завода, но не было измерено или собрано в должным образом контролируемой среде, может нести в себе скрытое напряжение или термическую историю, которая проявляется в виде смещения через шесть месяцев после начала производственного использования.
Практический вопрос, который следует задать поставщикам
Если вы выбираете гранитную основу для полупроводникового или прецизионного оптического оборудования, стоит напрямую спросить: была ли эта деталь измерена и обработана в среде с контролируемой температурой- и вибрацией-, и можете ли вы показать мне журналы мониторинга окружающей среды? Поставщик, который может ответить на этот вопрос фактическими данными -, а не просто маркетинговым заявлением -, расскажет вам что-то реальное о том, как деталь будет вести себя после того, как она будет прикреплена к вашей машине.
В обычном разговоре гранит рассматривается как товарный материал, но в производстве полупроводников,-смежном с производством полупроводников, мастерская, в которой он был изготовлен, возможно, так же важна, как и сам камень.