У области производње полупроводника, као основне опреме која одређује прецизност процеса производње чипова, стабилност унутрашњег окружења фотолитографске машине је од виталног значаја. Од побуђивања екстремног ултраљубичастог извора светлости до рада наноразмерне прецизне платформе за покрет, не сме бити ни најмањег одступања у свакој вези. Гранитне основе, са низом јединствених својстава, показују ненадмашне предности у обезбеђивању стабилног рада фотолитографских машина и побољшању тачности фотолитографије.
Одличне перформансе електромагнетне заштите
Унутрашњост фотолитографске машине испуњена је сложеним електромагнетним окружењем. Електромагнетне сметње (ЕМИ) које генеришу компоненте као што су извори екстремне ултраљубичасте светлости, погонски мотори и високофреквентни извори напајања, ако се не контролишу ефикасно, озбиљно ће утицати на перформансе прецизних електронских компоненти и оптичких система унутар опреме. На пример, сметње могу изазвати мала одступања у фотолитографским обрасцима. У напредним производним процесима, ово је довољно да доведе до неправилних веза транзистора на чипу, што значајно смањује принос чипа.
Гранит је неметални материјал и сам по себи не проводи електрицитет. Не постоји феномен електромагнетне индукције изазван кретањем слободних електрона унутра као код металних материјала. Ова карактеристика га чини природним електромагнетним заштитним телом, које може ефикасно блокирати пут преноса унутрашњих електромагнетних сметњи. Када се наизменично магнетно поље генерисано спољашњим извором електромагнетних сметњи шири до гранитне основе, пошто је гранит немагнетичан и не може се магнетизовати, наизменично магнетно поље је тешко продрети, чиме се штите основне компоненте фотолитографске машине инсталиране на основи, као што су прецизни сензори и уређаји за подешавање оптичких сочива, од утицаја електромагнетних сметњи и обезбеђује тачност преноса шаблона током процеса фотолитографије.
Одлична компатибилност са вакуумом
Пошто екстремно ултраљубичасто зрачење (EUV) лако апсорбују све супстанце, укључујући ваздух, машине за EUV литографију морају да раде у вакуумском окружењу. У овом тренутку, компатибилност компоненти опреме са вакуумским окружењем постаје посебно важна. У вакууму, материјали се могу растворити, десорбовати и ослобађати гас. Ослобођени гас не само да апсорбује EUV светлост, смањујући интензитет и ефикасност преноса светлости, већ може и да контаминира оптичка сочива. На пример, водена пара може оксидовати сочива, а угљоводоници могу да таложе слојеве угљеника на сочивима, што озбиљно утиче на квалитет литографије.
Гранит има стабилна хемијска својства и једва ослобађа гас у вакуумском окружењу. Према професионалним испитивањима, у симулираном вакуумском окружењу фотолитографске машине (као што је ултра-чисто вакуумско окружење у којем се налазе оптички систем за осветљење и оптички систем за снимање у главној комори, што захтева H₂O < 10⁻⁵ Pa, CₓHᵧ < 10⁻⁷ Pa), брзина испуштања гасова из гранитне основе је изузетно ниска, далеко нижа него код других материјала као што су метали. Ово омогућава унутрашњости фотолитографске машине да одржи висок степен вакуума и чистоћу током дужег времена, обезбеђујући високу пропустљивост EUV светлости током преноса и ултра-чисто окружење за употребу оптичких сочива, продужавајући век трајања оптичког система и побољшавајући укупне перформансе фотолитографске машине.
Јака отпорност на вибрације и термичка стабилност
Током процеса фотолитографије, прецизност на нанометарском нивоу захтева да машина за фотолитографију не сме имати ни најмању вибрацију или термичку деформацију. Вибрације из околине које настају радом друге опреме и кретањем особља у радионици, као и топлота коју производи сама машина за фотолитографију током рада, могу ометати тачност фотолитографије. Гранит има високу густину и тврду текстуру, и одличну отпорност на вибрације. Његова унутрашња минерална кристална структура је компактна, што може ефикасно да пригуши енергију вибрација и брзо сузбије ширење вибрација. Експериментални подаци показују да под истим извором вибрација, гранитна основа може да смањи амплитуду вибрација за више од 90% у року од 0,5 секунди. У поређењу са металном основом, може брже да врати стабилност опреме, обезбеђујући прецизан релативни положај између фотолитографског сочива и плочице и избегавајући замућење шаре или неусклађеност узроковану вибрацијама.
У међувремену, коефицијент термичког ширења гранита је изузетно низак, приближно (4-8) × 10⁻⁶/℃, што је знатно ниже него код металних материјала. Током рада фотолитографске машине, чак и ако унутрашња температура варира због фактора као што су стварање топлоте из извора светлости и трење механичких компоненти, гранитна основа може да одржи димензионалну стабилност и неће се значајно деформисати услед термичког ширења и скупљања. Она пружа стабилну и поуздану потпору за оптички систем и платформу за прецизно кретање, одржавајући конзистентност тачности фотолитографије.
Време објаве: 20. мај 2025.