U području proizvodnje poluvodiča, kao ključne opreme koja određuje preciznost procesa proizvodnje čipova, stabilnost unutarnjeg okruženja fotolitografskog stroja od vitalne je važnosti. Od pobude ekstremnog ultraljubičastog izvora svjetlosti do rada nanoskalne precizne pokretne platforme, ne smije biti ni najmanjeg odstupanja u svakoj karici. Granitne baze, s nizom jedinstvenih svojstava, pokazuju neusporedive prednosti u osiguravanju stabilnog rada fotolitografskih strojeva i povećanju točnosti fotolitografije.
Izvanredne performanse elektromagnetske zaštite
Unutrašnjost fotolitografskog stroja ispunjena je složenim elektromagnetskim okruženjem. Elektromagnetske smetnje (EMI) koje generiraju komponente poput ekstremnih ultraljubičastih izvora svjetlosti, pogonskih motora i visokofrekventnih izvora napajanja, ako se ne kontroliraju učinkovito, ozbiljno će utjecati na performanse preciznih elektroničkih komponenti i optičkih sustava unutar opreme. Na primjer, smetnje mogu uzrokovati mala odstupanja u fotolitografskim uzorcima. U naprednim proizvodnim procesima to je dovoljno da dovede do neispravnih spojeva tranzistora na čipu, što značajno smanjuje prinos čipa.
Granit je nemetalni materijal i sam ne provodi električnu energiju. Ne postoji fenomen elektromagnetske indukcije uzrokovan kretanjem slobodnih elektrona unutra kao kod metalnih materijala. Ova karakteristika čini ga prirodnim elektromagnetskim zaštitnim tijelom koje može učinkovito blokirati put prijenosa unutarnjih elektromagnetskih smetnji. Kada se izmjenično magnetsko polje generirano vanjskim izvorom elektromagnetskih smetnji širi do granitne baze, budući da granit nije magnetski i ne može se magnetizirati, izmjenično magnetsko polje teško prodire, čime se štite glavne komponente fotolitografskog stroja instaliranog na bazi, poput preciznih senzora i uređaja za podešavanje optičkih leća, od utjecaja elektromagnetskih smetnji i osigurava točnost prijenosa uzorka tijekom procesa fotolitografije.
Izvrsna kompatibilnost s vakuumom
Budući da ekstremno ultraljubičasto svjetlo (EUV) lako apsorbiraju sve tvari, uključujući zrak, EUV litografski strojevi moraju raditi u vakuumskom okruženju. U ovom trenutku, kompatibilnost komponenti opreme s vakuumskim okruženjem postaje posebno važna. U vakuumu se materijali mogu otopiti, desorbirati i oslobađati plin. Oslobođeni plin ne samo da apsorbira EUV svjetlo, smanjujući intenzitet i učinkovitost prijenosa svjetla, već može i kontaminirati optičke leće. Na primjer, vodena para može oksidirati leće, a ugljikovodici mogu taložiti slojeve ugljika na lećama, što ozbiljno utječe na kvalitetu litografije.
Granit ima stabilna kemijska svojstva i teško oslobađa plin u vakuumskom okruženju. Prema profesionalnim ispitivanjima, u simuliranom vakuumskom okruženju fotolitografskog stroja (kao što je ultra-čisto vakuumsko okruženje u kojem se nalaze optički sustav osvjetljenja i optički sustav za snimanje u glavnoj komori, što zahtijeva H₂O < 10⁻⁵ Pa, CₓHᵧ < 10⁻⁷ Pa), brzina ispuštanja plinova iz granitne baze izuzetno je niska, daleko niža nego kod drugih materijala poput metala. To omogućuje unutrašnjosti fotolitografskog stroja da dugo održava visok stupanj vakuuma i čistoću, osiguravajući visoku propusnost EUV svjetla tijekom prijenosa i ultra-čisto okruženje za korištenje optičkih leća, produžujući vijek trajanja optičkog sustava i poboljšavajući ukupne performanse fotolitografskog stroja.
Snažna otpornost na vibracije i toplinska stabilnost
Tijekom procesa fotolitografije, preciznost na nanometarskoj razini zahtijeva da fotolitografski stroj ne smije imati ni najmanju vibraciju ili toplinsku deformaciju. Vibracije okoline generirane radom druge opreme i kretanjem osoblja u radionici, kao i toplina koju proizvodi sam fotolitografski stroj tijekom rada, mogu utjecati na točnost fotolitografije. Granit ima visoku gustoću i tvrdu teksturu te izvrsnu otpornost na vibracije. Njegova unutarnja mineralno-kristalna struktura je kompaktna, što može učinkovito smanjiti energiju vibracija i brzo suzbiti širenje vibracija. Eksperimentalni podaci pokazuju da pod istim izvorom vibracija, granitna baza može smanjiti amplitudu vibracija za više od 90% unutar 0,5 sekundi. U usporedbi s metalnom bazom, može brže vratiti opremu u stabilnost, osiguravajući precizan relativni položaj između fotolitografske leće i pločice te izbjegavajući zamućenje uzorka ili neusklađenost uzrokovanu vibracijama.
U međuvremenu, koeficijent toplinskog širenja granita izuzetno je nizak, približno (4-8) × 10⁻⁶/℃, što je znatno niže od koeficijenta toplinskog širenja metalnih materijala. Tijekom rada fotolitografskog stroja, čak i ako unutarnja temperatura fluktuira zbog čimbenika poput stvaranja topline iz izvora svjetlosti i trenja mehaničkih komponenti, granitna baza može održati dimenzijsku stabilnost i neće se značajno deformirati zbog toplinskog širenja i skupljanja. Pruža stabilnu i pouzdanu potporu za optički sustav i platformu za precizno kretanje, održavajući dosljednost točnosti fotolitografije.
Vrijeme objave: 20. svibnja 2025.