In de halfgeleiderproductie is de stabiliteit van de interne omgeving van de fotolithografiemachine van cruciaal belang, aangezien deze de precisie van het chipproductieproces bepaalt. Van de excitatie van de extreem-ultraviolette lichtbron tot de werking van het nanoscopisch nauwkeurige bewegingsplatform, er mag geen enkele afwijking in welke schakel dan ook optreden. Granieten voetstukken, met een reeks unieke eigenschappen, bieden ongeëvenaarde voordelen bij het garanderen van een stabiele werking van fotolithografiemachines en het verbeteren van de fotolithografische nauwkeurigheid.
Uitstekende elektromagnetische afschermingsprestaties
De binnenkant van een fotolithografiemachine is gevuld met een complexe elektromagnetische omgeving. Elektromagnetische interferentie (EMI) die wordt gegenereerd door componenten zoals extreem ultraviolette lichtbronnen, aandrijfmotoren en hoogfrequente voedingen, kan, indien niet effectief beheerst, de prestaties van elektronische precisiecomponenten en optische systemen in de apparatuur ernstig beïnvloeden. Interferentie kan bijvoorbeeld kleine afwijkingen in de fotolithografiepatronen veroorzaken. In geavanceerde productieprocessen is dit voldoende om te leiden tot onjuiste transistoraansluitingen op de chip, waardoor de chipopbrengst aanzienlijk wordt verlaagd.
Graniet is een niet-metalen materiaal en geleidt zelf geen elektriciteit. Er is geen sprake van elektromagnetische inductie door de beweging van vrije elektronen binnenin, zoals bij metalen. Deze eigenschap maakt het een natuurlijk elektromagnetisch afschermingslichaam, dat de transmissie van interne elektromagnetische interferentie effectief kan blokkeren. Wanneer het wisselende magnetische veld, gegenereerd door de externe elektromagnetische interferentiebron, zich voortplant naar de granieten basis, is het moeilijk te doordringen, omdat graniet niet-magnetisch is en niet kan worden gemagnetiseerd. Dit beschermt de kerncomponenten van de op de basis geïnstalleerde fotolithografiemachine, zoals precisiesensoren en optische lensafstellingsapparatuur, tegen de invloed van elektromagnetische interferentie en waarborgt de nauwkeurigheid van de patroonoverdracht tijdens het fotolithografieproces.
Uitstekende vacuümcompatibiliteit
Omdat extreem ultraviolet licht (EUV) gemakkelijk wordt geabsorbeerd door alle stoffen, inclusief lucht, moeten EUV-lithografiemachines in een vacuümomgeving werken. Hierbij is de compatibiliteit van de apparatuurcomponenten met de vacuümomgeving van cruciaal belang. In een vacuüm kunnen materialen oplossen, desorberen en gas afgeven. Het vrijkomende gas absorbeert niet alleen EUV-licht, waardoor de intensiteit en transmissie-efficiëntie van het licht afnemen, maar kan ook optische lenzen verontreinigen. Zo kan waterdamp de lenzen oxideren en kunnen koolwaterstoffen koolstoflagen op de lenzen afzetten, wat de kwaliteit van de lithografie ernstig beïnvloedt.
Graniet heeft stabiele chemische eigenschappen en laat nauwelijks gas vrij in een vacuümomgeving. Volgens professionele tests is de uitgassing van de granieten basis in een gesimuleerde vacuümomgeving van een fotolithografiemachine (zoals de ultraschone vacuümomgeving waarin het optische verlichtingssysteem en het optische beeldvormingssysteem zich in de hoofdkamer bevinden, waarbij H₂O < 10⁻⁵ Pa en CₓHᵧ < 10⁻⁷ Pa vereist zijn) extreem laag, veel lager dan die van andere materialen zoals metalen. Dit zorgt ervoor dat het interieur van de fotolithografiemachine langdurig een hoge vacuümgraad en reinheid behoudt, wat zorgt voor een hoge transmissie van EUV-licht tijdens de transmissie en een ultraschone gebruiksomgeving voor optische lenzen, waardoor de levensduur van het optische systeem wordt verlengd en de algehele prestaties van de fotolithografiemachine worden verbeterd.
Sterke trillingsbestendigheid en thermische stabiliteit
Tijdens het fotolithografieproces vereist de precisie op nanometerniveau dat de fotolithografiemachine geen enkele trilling of thermische vervorming mag ondergaan. Omgevingstrillingen die worden gegenereerd door de werking van andere apparatuur en personeelsbewegingen in de werkplaats, evenals de warmte die door de fotolithografiemachine zelf wordt geproduceerd tijdens het gebruik, kunnen de nauwkeurigheid van de fotolithografie beïnvloeden. Graniet heeft een hoge dichtheid en een harde textuur en is uitstekend bestand tegen trillingen. De interne minerale kristalstructuur is compact, waardoor trillingsenergie effectief kan worden gedempt en de voortplanting van trillingen snel kan worden onderdrukt. Experimentele gegevens tonen aan dat de granieten basis onder dezelfde trillingsbron de trillingsamplitude binnen 0,5 seconde met meer dan 90% kan verminderen. Vergeleken met de metalen basis kan de stabiliteit van de apparatuur hierdoor sneller worden hersteld, waardoor de precieze relatieve positie tussen de fotolithografielens en de wafer wordt gewaarborgd en patroonvervaging of verkeerde uitlijning door trillingen wordt voorkomen.
De thermische uitzettingscoëfficiënt van graniet is extreem laag, ongeveer (4-8) × 10⁻⁶/℃, wat veel lager is dan die van metalen. Tijdens de werking van de fotolithografiemachine, zelfs als de interne temperatuur fluctueert door factoren zoals warmteontwikkeling van de lichtbron en wrijving van mechanische componenten, behoudt de granieten basis zijn maatvastheid en ondergaat geen significante vervorming door thermische uitzetting en krimp. Het biedt stabiele en betrouwbare ondersteuning voor het optische systeem en het precisiebewegingsplatform, waardoor de consistente fotolithografische nauwkeurigheid behouden blijft.
Geplaatst op: 20 mei 2025