Pusvadītāju ražošanas jomā fotolitogrāfijas iekārtas iekšējās vides stabilitāte ir būtiska kā galvenā iekārta, kas nosaka mikroshēmu ražošanas procesa precizitāti. Sākot ar ekstremāla ultravioletā gaismas avota ierosmi un beidzot ar nanoskalas precīzās kustības platformas darbību, nevienā posmā nevar būt ne mazākās novirzes. Granīta pamatnes ar virkni unikālu īpašību demonstrē nepārspējamas priekšrocības, nodrošinot fotolitogrāfijas iekārtu stabilu darbību un uzlabojot fotolitogrāfijas precizitāti.
Izcila elektromagnētiskā ekranēšanas veiktspēja
Fotolitogrāfijas iekārtas iekšpusi piepilda sarežģīta elektromagnētiskā vide. Elektromagnētiskie traucējumi (EMI), ko rada tādi komponenti kā ekstremāli ultravioletās gaismas avoti, piedziņas motori un augstfrekvences barošanas avoti, ja tie netiek efektīvi kontrolēti, nopietni ietekmēs iekārtu precīzu elektronisko komponentu un optisko sistēmu darbību. Piemēram, traucējumi var izraisīt nelielas novirzes fotolitogrāfijas modeļos. Progresīvos ražošanas procesos tas ir pietiekami, lai mikroshēmā radītu nepareizus tranzistoru savienojumus, ievērojami samazinot mikroshēmas ražību.
Granīts ir nemetālisks materiāls un pats nevada elektrību. Nav elektromagnētiskās indukcijas parādības, ko izraisa brīvo elektronu kustība iekšpusē, kā tas ir metāliskos materiālos. Šī īpašība padara to par dabisku elektromagnētisko ekranēšanas elementu, kas var efektīvi bloķēt iekšējo elektromagnētisko traucējumu pārraides ceļu. Kad ārējā elektromagnētisko traucējumu avota radītais maiņstrāvas magnētiskais lauks izplatās uz granīta pamatni, tā kā granīts nav magnētisks un to nevar magnetizēt, maiņstrāvas magnētiskajam laukam ir grūti iekļūt, tādējādi aizsargājot uz pamatnes uzstādītās fotolitogrāfijas iekārtas galvenās sastāvdaļas, piemēram, precīzijas sensorus un optiskās lēcas regulēšanas ierīces, no elektromagnētisko traucējumu ietekmes un nodrošinot raksta pārneses precizitāti fotolitogrāfijas procesa laikā.
Lieliska saderība ar vakuumu
Tā kā ekstremālo ultravioleto gaismu (EUV) viegli absorbē visas vielas, tostarp gaiss, EUV litogrāfijas iekārtām jādarbojas vakuuma vidē. Šajā brīdī īpaši svarīga kļūst iekārtu komponentu saderība ar vakuuma vidi. Vakuumā materiāli var izšķīst, desorbēt un atbrīvot gāzi. Izdalītā gāze ne tikai absorbē EUV gaismu, samazinot gaismas intensitāti un caurlaidības efektivitāti, bet arī var piesārņot optiskās lēcas. Piemēram, ūdens tvaiki var oksidēt lēcas, un ogļūdeņraži var nogulsnēt uz lēcām oglekļa slāņus, nopietni ietekmējot litogrāfijas kvalitāti.
Granītam ir stabilas ķīmiskās īpašības, un vakuuma vidē tas gandrīz neizdala gāzes. Saskaņā ar profesionālu testēšanu simulētā fotolitogrāfijas iekārtas vakuuma vidē (piemēram, īpaši tīrā vakuuma vidē, kurā atrodas apgaismojuma optiskā sistēma un attēlveidošanas optiskā sistēma galvenajā kamerā, kur nepieciešams H₂O < 10⁻⁵ Pa, CₓHᵧ < 10⁻⁷ Pa), granīta pamatnes gāzu izdalīšanās ātrums ir ārkārtīgi zems, daudz zemāks nekā citiem materiāliem, piemēram, metāliem. Tas ļauj fotolitogrāfijas iekārtas iekšpusei ilgstoši uzturēt augstu vakuuma pakāpi un tīrību, nodrošinot augstu EUV gaismas caurlaidību pārraides laikā un īpaši tīru lietošanas vidi optiskajām lēcām, pagarinot optiskās sistēmas kalpošanas laiku un uzlabojot fotolitogrāfijas iekārtas kopējo veiktspēju.
Spēcīga vibrācijas izturība un termiskā stabilitāte
Fotolitogrāfijas procesa laikā nanometru līmeņa precizitāte prasa, lai fotolitogrāfijas iekārtai nebūtu ne mazākās vibrācijas vai termiskās deformācijas. Vides vibrācijas, ko rada citu iekārtu darbība un personāla kustības darbnīcā, kā arī pašas fotolitogrāfijas iekārtas darbības laikā radītais siltums var ietekmēt fotolitogrāfijas precizitāti. Granītam ir augsts blīvums un cieta tekstūra, un tam ir lieliska vibrācijas izturība. Tā iekšējā minerālkristālu struktūra ir kompakta, kas var efektīvi vājināt vibrācijas enerģiju un ātri nomākt vibrācijas izplatīšanos. Eksperimentālie dati liecina, ka zem tā paša vibrācijas avota granīta pamatne var samazināt vibrācijas amplitūdu par vairāk nekā 90% 0,5 sekunžu laikā. Salīdzinot ar metāla pamatni, tā var ātrāk atjaunot iekārtas stabilitāti, nodrošinot precīzu relatīvo pozīciju starp fotolitogrāfijas lēcu un plāksni un novēršot vibrācijas izraisītu raksta izplūšanu vai nepareizu izlīdzināšanu.
Tikmēr granīta termiskās izplešanās koeficients ir ārkārtīgi zems, aptuveni (4–8) × 10⁻⁶/℃, kas ir daudz zemāks nekā metāliskiem materiāliem. Fotolitogrāfijas iekārtas darbības laikā, pat ja iekšējā temperatūra svārstās tādu faktoru dēļ kā siltuma veidošanās no gaismas avota un mehānisko komponentu berze, granīta pamatne var saglabāt izmēru stabilitāti un nedeformēsies ievērojami termiskās izplešanās un saraušanās dēļ. Tā nodrošina stabilu un uzticamu atbalstu optiskajai sistēmai un precīzās kustības platformai, saglabājot fotolitogrāfijas precizitātes nemainīgumu.
Publicēšanas laiks: 2025. gada 20. maijs