Innen halvlederproduksjon, som kjerneutstyret som bestemmer presisjonen i brikkeproduksjonsprosessen, er stabiliteten i det indre miljøet til fotolitografimaskinen av avgjørende betydning. Fra eksitasjonen av den ekstreme ultrafiolette lyskilden til driften av nanoskala presisjonsbevegelsesplattformen, kan det ikke være det minste avvik i hvert ledd. Granittbaser, med en rekke unike egenskaper, demonstrerer enestående fordeler når det gjelder å sikre stabil drift av fotolitografimaskiner og forbedre fotolitografiens nøyaktighet.
Enestående elektromagnetisk skjermingsytelse
Interiøret i en fotolitografimaskin er fylt med et komplekst elektromagnetisk miljø. Elektromagnetisk interferens (EMI) generert av komponenter som ekstreme ultrafiolette lyskilder, drivmotorer og høyfrekvente strømforsyninger vil, hvis den ikke kontrolleres effektivt, påvirke ytelsen til presisjonselektroniske komponenter og optiske systemer i utstyret alvorlig. For eksempel kan interferens forårsake små avvik i fotolitografimønstrene. I avanserte produksjonsprosesser er dette tilstrekkelig til å føre til feil transistortilkoblinger på brikken, noe som reduserer brikkens utbytte betydelig.
Granitt er et ikke-metallisk materiale og leder ikke strøm i seg selv. Det er ikke noe elektromagnetisk induksjonsfenomen forårsaket av bevegelsen av frie elektroner inni, slik som i metalliske materialer. Denne egenskapen gjør den til et naturlig elektromagnetisk skjermingslegeme som effektivt kan blokkere overføringsbanen for intern elektromagnetisk interferens. Når det vekslende magnetfeltet generert av den eksterne elektromagnetiske interferenskilden forplanter seg til granittbasen, siden granitten er ikke-magnetisk og ikke kan magnetiseres, er det vanskelig å trenge gjennom det vekslende magnetfeltet. Dermed beskyttes kjernekomponentene i fotolitografimaskinen som er installert på basen, for eksempel presisjonssensorer og optiske linsejusteringsenheter, mot påvirkning av elektromagnetisk interferens og nøyaktigheten av mønsteroverføringen under fotolitografiprosessen sikres.
Utmerket vakuumkompatibilitet
Fordi ekstremt ultrafiolett lys (EUV) lett absorberes av alle stoffer, inkludert luft, må EUV-litografimaskiner operere i et vakuummiljø. På dette tidspunktet blir kompatibiliteten til utstyrskomponentene med vakuummiljøet spesielt avgjørende. I et vakuum kan materialer oppløses, desorberes og frigjøre gass. Den frigjorte gassen absorberer ikke bare EUV-lys, noe som reduserer lysets intensitet og transmisjonseffektivitet, men kan også forurense optiske linser. For eksempel kan vanndamp oksidere linsene, og hydrokarboner kan avsette karbonlag på linsene, noe som påvirker litografiens kvalitet alvorlig.
Granitt har stabile kjemiske egenskaper og frigjør knapt gass i et vakuummiljø. I følge profesjonelle tester er utgassingshastigheten til granittbasen ekstremt lav i et simulert fotolitografimaskinvakuummiljø (som det ultrarene vakuummiljøet der det optiske belysningssystemet og bildebehandlingssystemet i hovedkammeret befinner seg, som krever H₂O < 10⁻⁵ Pa, CₓHᵧ < 10⁻⁷ Pa), og mye lavere enn for andre materialer som metaller. Dette gjør at det indre av fotolitografimaskinen kan opprettholde en høy vakuumgrad og renhet over lengre tid, noe som sikrer høy transmittans av EUV-lys under transmisjon og et ultrarent bruksmiljø for optiske linser, forlenger levetiden til det optiske systemet og forbedrer den generelle ytelsen til fotolitografimaskinen.
Sterk vibrasjonsmotstand og termisk stabilitet
Under fotolitografiprosessen krever presisjonen på nanometernivå at fotolitografimaskinen ikke må ha den minste vibrasjon eller termisk deformasjon. Miljøvibrasjoner generert av drift av annet utstyr og personellbevegelse i verkstedet, samt varmen som produseres av selve fotolitografimaskinen under drift, kan alle forstyrre fotolitografiens nøyaktighet. Granitt har høy tetthet og en hard tekstur, og den har utmerket vibrasjonsmotstand. Dens indre mineralkrystallstruktur er kompakt, noe som effektivt kan dempe vibrasjonsenergi og raskt undertrykke vibrasjonsforplantning. Eksperimentelle data viser at under samme vibrasjonskilde kan granittbasen redusere vibrasjonsamplituden med mer enn 90 % i løpet av 0,5 sekunder. Sammenlignet med metallbasen kan den gjenopprette utstyrets stabilitet raskere, sikre den nøyaktige relative posisjonen mellom fotolitografilinsen og waferen, og unngå mønsteruskarphet eller feiljustering forårsaket av vibrasjon.
Samtidig er termisk utvidelseskoeffisienten til granitt ekstremt lav, omtrent (4-8) × 10⁻⁶/℃, noe som er mye lavere enn for metalliske materialer. Selv om den indre temperaturen svinger under bruk av fotolitografimaskinen på grunn av faktorer som varmeutvikling fra lyskilden og friksjon fra mekaniske komponenter, kan granittbasen opprettholde dimensjonsstabilitet og vil ikke gjennomgå betydelig deformasjon på grunn av termisk utvidelse og sammentrekning. Den gir stabil og pålitelig støtte for det optiske systemet og presisjonsbevegelsesplattformen, og opprettholder en konsistent fotolitografisk nøyaktighet.
Publiseringstid: 20. mai 2025