No campo da fabricación de semicondutores, como equipo central que determina a precisión do proceso de fabricación de chips, a estabilidade do ambiente interno da máquina de fotolitografía é de vital importancia. Desde a excitación da fonte de luz ultravioleta extrema ata o funcionamento da plataforma de movemento de precisión a nanoescala, non pode haber ningunha desviación en cada elo. As bases de granito, cunha serie de propiedades únicas, demostran vantaxes sen igual para garantir o funcionamento estable das máquinas de fotolitografía e mellorar a precisión da fotolitografía.
Excelente rendemento de blindaxe electromagnética
O interior dunha máquina de fotolitografía está cheo dun ambiente electromagnético complexo. A interferencia electromagnética (EMI) xerada por compoñentes como fontes de luz ultravioleta extrema, motores de accionamento e fontes de alimentación de alta frecuencia, se non se controla eficazmente, afectará gravemente o rendemento dos compoñentes electrónicos de precisión e os sistemas ópticos dentro do equipo. Por exemplo, a interferencia pode causar pequenas desviacións nos patróns de fotolitografía. Nos procesos de fabricación avanzados, isto é suficiente para levar a conexións incorrectas dos transistores no chip, o que reduce significativamente o rendemento do chip.
O granito é un material non metálico e non conduce a electricidade por si só. Non existe ningún fenómeno de indución electromagnética causado polo movemento de electróns libres no seu interior como nos materiais metálicos. Esta característica convérteo nun corpo de protección electromagnética natural, que pode bloquear eficazmente a vía de transmisión da interferencia electromagnética interna. Cando o campo magnético alterno xerado pola fonte de interferencia electromagnética externa se propaga á base de granito, dado que o granito non é magnético e non se pode magnetizar, o campo magnético alterno é difícil de penetrar, protexendo así os compoñentes principais da máquina de fotolitografía instalada na base, como os sensores de precisión e os dispositivos de axuste de lentes ópticas, da influencia da interferencia electromagnética e garantindo a precisión da transferencia de patróns durante o proceso de fotolitografía.
Excelente compatibilidade co baleiro
Dado que a luz ultravioleta extrema (EUV) é absorbida facilmente por todas as substancias, incluído o aire, as máquinas de litografía EUV deben funcionar nun ambiente de baleiro. Neste punto, a compatibilidade dos compoñentes do equipo co ambiente de baleiro tórnase particularmente crucial. No baleiro, os materiais poden disolverse, desorber e liberar gas. O gas liberado non só absorbe a luz EUV, o que reduce a intensidade e a eficiencia de transmisión da luz, senón que tamén pode contaminar as lentes ópticas. Por exemplo, o vapor de auga pode oxidar as lentes e os hidrocarburos poden depositar capas de carbono nas lentes, o que afecta gravemente a calidade da litografía.
O granito ten propiedades químicas estables e apenas libera gas nun ambiente de baleiro. Segundo probas profesionais, nun ambiente de baleiro simulado dunha máquina de fotolitografía (como o ambiente de baleiro ultralimpo no que se atopan o sistema óptico de iluminación e o sistema óptico de imaxe na cámara principal, que require H₂O < 10⁻⁵ Pa, CₓHᵧ < 10⁻⁷ Pa), a taxa de desgasificación da base de granito é extremadamente baixa, moito menor que a doutros materiais como os metais. Isto permite que o interior da máquina de fotolitografía manteña un alto grao de baleiro e limpeza durante moito tempo, garantindo a alta transmitancia da luz EUV durante a transmisión e un ambiente de uso ultralimpo para as lentes ópticas, prolongando a vida útil do sistema óptico e mellorando o rendemento xeral da máquina de fotolitografía.
Forte resistencia ás vibracións e estabilidade térmica
Durante o proceso de fotolitografía, a precisión a nivel nanométrico require que a máquina de fotolitografía non teña a máis mínima vibración ou deformación térmica. As vibracións ambientais xeradas polo funcionamento doutros equipos e o movemento do persoal no taller, así como a calor producida pola propia máquina de fotolitografía durante o funcionamento, poden interferir coa precisión da fotolitografía. O granito ten unha alta densidade e unha textura dura, e ten unha excelente resistencia ás vibracións. A súa estrutura interna de cristal mineral é compacta, o que pode atenuar eficazmente a enerxía da vibración e suprimir rapidamente a propagación da vibración. Os datos experimentais mostran que baixo a mesma fonte de vibración, a base de granito pode reducir a amplitude da vibración en máis do 90 % en 0,5 segundos. En comparación coa base metálica, pode restaurar a estabilidade do equipo máis rapidamente, garantindo a posición relativa precisa entre a lente de fotolitografía e a oblea e evitando o desenfoque ou a desalineación do patrón causada pola vibración.
Mentres tanto, o coeficiente de expansión térmica do granito é extremadamente baixo, aproximadamente (4-8) ×10⁻⁶/℃, o que é moito menor que o dos materiais metálicos. Durante o funcionamento da máquina de fotolitografía, mesmo se a temperatura interna flutúa debido a factores como a xeración de calor da fonte de luz e a fricción dos compoñentes mecánicos, a base de granito pode manter a estabilidade dimensional e non sufrirá deformacións significativas debido á expansión e contracción térmicas. Proporciona un soporte estable e fiable para o sistema óptico e a plataforma de movemento de precisión, mantendo a consistencia da precisión da fotolitografía.
Data de publicación: 20 de maio de 2025