W dziedzinie produkcji półprzewodników, jako podstawowego wyposażenia, które decyduje o precyzji procesu produkcji chipów, stabilność środowiska wewnętrznego maszyny do fotolitografii ma kluczowe znaczenie. Od wzbudzenia źródła światła ultrafioletowego do działania platformy ruchu precyzyjnego w skali nano, nie może być najmniejszego odchylenia w każdym ogniwie. Podstawy granitowe, z szeregiem unikalnych właściwości, wykazują niezrównane zalety w zapewnianiu stabilnej pracy maszyn do fotolitografii i zwiększaniu dokładności fotolitografii.
Wyjątkowa wydajność ekranowania elektromagnetycznego
Wnętrze maszyny do fotolitografii wypełnione jest złożonym środowiskiem elektromagnetycznym. Zakłócenia elektromagnetyczne (EMI) generowane przez komponenty, takie jak źródła światła ultrafioletowego, silniki napędowe i zasilacze o wysokiej częstotliwości, jeśli nie są skutecznie kontrolowane, poważnie wpłyną na wydajność precyzyjnych komponentów elektronicznych i układów optycznych w urządzeniu. Na przykład zakłócenia mogą powodować niewielkie odchylenia we wzorach fotolitograficznych. W zaawansowanych procesach produkcyjnych wystarczy to, aby doprowadzić do nieprawidłowych połączeń tranzystorów na chipie, znacznie zmniejszając wydajność chipa.
Granit jest materiałem niemetalicznym i sam nie przewodzi prądu. Nie występuje zjawisko indukcji elektromagnetycznej spowodowane ruchem swobodnych elektronów wewnątrz, jak w materiałach metalicznych. Ta cecha sprawia, że jest to naturalne ciało ekranujące pole elektromagnetyczne, które może skutecznie blokować ścieżkę transmisji wewnętrznych zakłóceń elektromagnetycznych. Gdy zmienne pole magnetyczne generowane przez zewnętrzne źródło zakłóceń elektromagnetycznych rozprzestrzenia się do podstawy granitowej, ponieważ granit jest niemagnetyczny i nie można go namagnesować, zmienne pole magnetyczne jest trudne do przeniknięcia, chroniąc w ten sposób główne elementy maszyny do fotolitografii zainstalowanej na podstawie, takie jak precyzyjne czujniki i urządzenia do regulacji soczewek optycznych, przed wpływem zakłóceń elektromagnetycznych i zapewniając dokładność transferu wzoru podczas procesu fotolitografii.
Doskonała kompatybilność z próżnią
Ponieważ ekstremalne światło ultrafioletowe (EUV) jest łatwo absorbowane przez wszystkie substancje, w tym powietrze, maszyny litograficzne EUV muszą działać w środowisku próżni. W tym momencie zgodność komponentów sprzętu ze środowiskiem próżni staje się szczególnie istotna. W próżni materiały mogą rozpuszczać się, desorbować i uwalniać gaz. Uwolniony gaz nie tylko absorbuje światło EUV, zmniejszając intensywność i wydajność transmisji światła, ale także może zanieczyszczać soczewki optyczne. Na przykład para wodna może utleniać soczewki, a węglowodory mogą osadzać warstwy węgla na soczewkach, poważnie wpływając na jakość litografii.
Granit ma stabilne właściwości chemiczne i prawie nie uwalnia gazu w środowisku próżniowym. Zgodnie z profesjonalnymi testami, w symulowanym środowisku próżniowym maszyny do fotolitografii (takim jak ultraczyste środowisko próżniowe, w którym znajduje się układ optyczny oświetlenia i układ optyczny obrazowania w komorze głównej, wymagające H₂O < 10⁻⁵ Pa, CₓHᵧ < 10⁻⁷ Pa), szybkość odgazowywania podstawy granitowej jest niezwykle niska, znacznie niższa niż w przypadku innych materiałów, takich jak metale. Dzięki temu wnętrze maszyny do fotolitografii może przez długi czas utrzymywać wysoki stopień próżni i czystość, zapewniając wysoką transmisję światła EUV podczas transmisji i ultraczyste środowisko użytkowania soczewek optycznych, wydłużając żywotność układu optycznego i zwiększając ogólną wydajność maszyny do fotolitografii.
Wysoka odporność na wibracje i stabilność termiczna
Podczas procesu fotolitografii precyzja na poziomie nanometrów wymaga, aby maszyna do fotolitografii nie miała najmniejszych drgań ani odkształceń termicznych. Drgania środowiskowe generowane przez działanie innego sprzętu i ruch personelu w warsztacie, a także ciepło wytwarzane przez samą maszynę do fotolitografii podczas pracy, mogą zakłócać dokładność fotolitografii. Granit ma dużą gęstość i twardą teksturę oraz doskonałą odporność na drgania. Jego wewnętrzna struktura kryształu mineralnego jest zwarta, co może skutecznie tłumić energię drgań i szybko tłumić rozprzestrzenianie się drgań. Dane eksperymentalne pokazują, że przy tym samym źródle drgań podstawa granitowa może zmniejszyć amplitudę drgań o ponad 90% w ciągu 0,5 sekundy. W porównaniu z podstawą metalową może ona szybciej przywrócić stabilność sprzętu, zapewniając precyzyjne względne położenie między soczewką fotolitograficzną a waflem i unikając rozmycia wzoru lub braku wyrównania spowodowanego drganiami.
Tymczasem współczynnik rozszerzalności cieplnej granitu jest niezwykle niski, około (4-8) ×10⁻⁶/℃, co jest znacznie niższe niż w przypadku materiałów metalowych. Podczas pracy maszyny do fotolitografii, nawet jeśli temperatura wewnętrzna waha się z powodu czynników takich jak generowanie ciepła ze źródła światła i tarcie elementów mechanicznych, podstawa granitowa może zachować stabilność wymiarową i nie ulegnie znacznej deformacji z powodu rozszerzalności cieplnej i kurczenia się. Zapewnia stabilne i niezawodne wsparcie dla układu optycznego i precyzyjnej platformy ruchu, utrzymując spójność dokładności fotolitografii.
Czas publikacji: 20-05-2025