Inom halvledartillverkning, eftersom det är den kärnutrustning som avgör precisionen i chiptillverkningsprocessen, är stabiliteten i den interna miljön i fotolitografimaskinen av avgörande betydelse. Från excitationen av den extrema ultravioletta ljuskällan till driften av den nanoskaliga precisionsrörelseplattformen, kan det inte finnas minsta avvikelse i varje länk. Granitbaser, med en rad unika egenskaper, uppvisar oöverträffade fördelar när det gäller att säkerställa stabil drift av fotolitografimaskiner och förbättra fotolitografins noggrannhet.
Enastående elektromagnetisk avskärmningsprestanda
Insidan av en fotolitografimaskin är fylld av en komplex elektromagnetisk miljö. Elektromagnetisk störning (EMI) som genereras av komponenter som extrema ultravioletta ljuskällor, drivmotorer och högfrekventa strömförsörjningar kommer, om den inte kontrolleras effektivt, allvarligt att påverka prestandan hos precisionselektroniska komponenter och optiska system i utrustningen. Störningar kan till exempel orsaka små avvikelser i fotolitografimönstren. I avancerade tillverkningsprocesser är detta tillräckligt för att leda till felaktiga transistoranslutningar på chipet, vilket avsevärt minskar chipets utbredning.
Granit är ett icke-metalliskt material och leder inte elektricitet i sig självt. Det finns inget elektromagnetiskt induktionsfenomen orsakat av fria elektroners rörelse inuti, som i metalliska material. Denna egenskap gör den till en naturlig elektromagnetisk skärmande kropp som effektivt kan blockera överföringsvägen för intern elektromagnetisk störning. När det alternerande magnetfältet som genereras av den externa elektromagnetiska störningskällan fortplantar sig till granitbasen, eftersom graniten är icke-magnetisk och inte kan magnetiseras, är det alternerande magnetfältet svårt att penetrera, vilket skyddar kärnkomponenterna i fotolitografimaskinen som är installerad på basen, såsom precisionssensorer och optiska linsjusteringsanordningar, från påverkan av elektromagnetisk störning och säkerställer noggrannheten i mönsteröverföringen under fotolitografiprocessen.
Utmärkt vakuumkompatibilitet
Eftersom extremt ultraviolett ljus (EUV) lätt absorberas av alla ämnen, inklusive luft, måste EUV-litografimaskiner arbeta i en vakuummiljö. Vid denna tidpunkt blir utrustningens komponenters kompatibilitet med vakuummiljön särskilt avgörande. I vakuum kan material lösas upp, desorbera och frigöra gas. Den frigjorda gasen absorberar inte bara EUV-ljus, vilket minskar ljusets intensitet och transmissionseffektivitet, utan kan också förorena optiska linser. Till exempel kan vattenånga oxidera linserna, och kolväten kan avsätta kolskikt på linserna, vilket allvarligt påverkar litografins kvalitet.
Granit har stabila kemiska egenskaper och avger knappast gas i vakuummiljö. Enligt professionella tester är utgasningshastigheten från granitbasen extremt låg i en simulerad fotolitografimaskins vakuummiljö (såsom den ultrarena vakuummiljön där det optiska belysningssystemet och det optiska avbildningssystemet i huvudkammaren är placerade, vilket kräver H₂O < 10⁻⁵ Pa, CₓHᵧ < 10⁻⁷ Pa), och mycket lägre än för andra material som metaller. Detta gör att fotolitografimaskinens insida kan bibehålla en hög vakuumgrad och renhet under lång tid, vilket säkerställer hög transmittans av EUV-ljus under transmissionen och en ultraren användningsmiljö för optiska linser, vilket förlänger det optiska systemets livslängd och förbättrar fotolitografimaskinens totala prestanda.
Stark vibrationstålighet och termisk stabilitet
Under fotolitografiprocessen kräver precisionen på nanometernivå att fotolitografimaskinen inte får utsättas för den minsta vibration eller termisk deformation. Miljövibrationer som genereras av driften av annan utrustning och personalrörelser i verkstaden, såväl som värmen som produceras av själva fotolitografimaskinen under drift, kan alla störa fotolitografins noggrannhet. Granit har en hög densitet och en hård textur, och den har utmärkt vibrationsbeständighet. Dess interna mineralkristallstruktur är kompakt, vilket effektivt kan dämpa vibrationsenergi och snabbt undertrycka vibrationsutbredning. Experimentella data visar att granitbasen under samma vibrationskälla kan minska vibrationsamplituden med mer än 90 % inom 0,5 sekunder. Jämfört med metallbasen kan den återställa utrustningens stabilitet snabbare, vilket säkerställer den exakta relativa positionen mellan fotolitografilinsen och skivan, och undviker suddighet eller feljustering orsakad av vibrationer.
Samtidigt är värmeutvidgningskoefficienten för granit extremt låg, ungefär (4-8) × 10⁻⁶/℃, vilket är mycket lägre än för metalliska material. Under fotolitografimaskinens drift, även om den inre temperaturen fluktuerar på grund av faktorer som värmegenerering från ljuskällan och friktion från mekaniska komponenter, kan granitbasen bibehålla dimensionsstabilitet och kommer inte att genomgå betydande deformation på grund av termisk expansion och kontraktion. Det ger stabilt och tillförlitligt stöd för det optiska systemet och precisionsrörelseplattformen, vilket bibehåller en jämn noggrannhet i fotolitografin.
Publiceringstid: 20 maj 2025