...
در زمینه تولید نیمه‌هادی‌ها، به عنوان تجهیزات اصلی که دقت فرآیند تولید تراشه را تعیین می‌کند، پایداری محیط داخلی دستگاه فتولیتوگرافی از اهمیت حیاتی برخوردار است. از تحریک منبع نور فرابنفش شدید گرفته تا عملکرد پلتفرم حرکتی دقیق در مقیاس نانو، کوچکترین انحرافی در هر پیوند نمی‌تواند وجود داشته باشد. پایه‌های گرانیتی، با مجموعه‌ای از خواص منحصر به فرد، مزایای بی‌نظیری را در تضمین عملکرد پایدار دستگاه‌های فتولیتوگرافی و افزایش دقت فتولیتوگرافی نشان می‌دهند.
عملکرد عالی در محافظت الکترومغناطیسی
فضای داخلی یک دستگاه فتولیتوگرافی مملو از یک محیط الکترومغناطیسی پیچیده است. تداخل الکترومغناطیسی (EMI) که توسط اجزایی مانند منابع نور ماوراء بنفش شدید، موتورهای محرک و منابع تغذیه با فرکانس بالا ایجاد می‌شود، اگر به طور موثر کنترل نشود، به طور جدی بر عملکرد قطعات الکترونیکی دقیق و سیستم‌های نوری درون تجهیزات تأثیر می‌گذارد. به عنوان مثال، تداخل ممکن است باعث انحرافات جزئی در الگوهای فتولیتوگرافی شود. در فرآیندهای تولید پیشرفته، این امر برای اتصال نادرست ترانزیستورها روی تراشه کافی است و به طور قابل توجهی بازده تراشه را کاهش می‌دهد.
گرانیت یک ماده غیرفلزی است و به خودی خود رسانای الکتریسیته نیست. برخلاف مواد فلزی، پدیده القای الکترومغناطیسی ناشی از حرکت الکترون‌های آزاد در داخل آن وجود ندارد. این ویژگی، آن را به یک جسم محافظ الکترومغناطیسی طبیعی تبدیل می‌کند که می‌تواند به طور مؤثر مسیر انتقال تداخل الکترومغناطیسی داخلی را مسدود کند. هنگامی که میدان مغناطیسی متناوب تولید شده توسط منبع تداخل الکترومغناطیسی خارجی به پایه گرانیتی منتقل می‌شود، از آنجایی که گرانیت غیرمغناطیسی است و نمی‌تواند مغناطیسی شود، نفوذ میدان مغناطیسی متناوب دشوار است و در نتیجه اجزای اصلی دستگاه فوتولیتوگرافی نصب شده روی پایه، مانند حسگرهای دقیق و دستگاه‌های تنظیم لنز نوری، از تأثیر تداخل الکترومغناطیسی محافظت می‌شوند و دقت انتقال الگو در طول فرآیند فوتولیتوگرافی تضمین می‌شود.
سازگاری عالی با خلاء
از آنجا که نور فرابنفش شدید (EUV) به راحتی توسط همه مواد، از جمله هوا، جذب می‌شود، دستگاه‌های لیتوگرافی EUV باید در محیط خلاء کار کنند. در این مرحله، سازگاری اجزای تجهیزات با محیط خلاء بسیار مهم می‌شود. در خلاء، مواد ممکن است حل شوند، دفع شوند و گاز آزاد کنند. گاز آزاد شده نه تنها نور EUV را جذب می‌کند و شدت و راندمان انتقال نور را کاهش می‌دهد، بلکه ممکن است لنزهای نوری را نیز آلوده کند. به عنوان مثال، بخار آب می‌تواند لنزها را اکسید کند و هیدروکربن‌ها می‌توانند لایه‌های کربنی را روی لنزها رسوب دهند و به طور جدی بر کیفیت لیتوگرافی تأثیر بگذارند.
گرانیت خواص شیمیایی پایداری دارد و به سختی در محیط خلاء گاز آزاد می‌کند. طبق آزمایش‌های حرفه‌ای، در یک محیط خلاء شبیه‌سازی شده دستگاه فتولیتوگرافی (مانند محیط خلاء فوق تمیز که سیستم نوری روشنایی و سیستم نوری تصویربرداری در محفظه اصلی در آن قرار دارند و به H₂O < 10⁻⁵ Pa، CₓHᵧ < 10⁻⁷ Pa نیاز دارند)، میزان خروج گاز از پایه گرانیت بسیار کم است، بسیار کمتر از سایر مواد مانند فلزات. این امر باعث می‌شود فضای داخلی دستگاه فتولیتوگرافی برای مدت طولانی درجه خلاء بالا و تمیزی را حفظ کند و انتقال بالای نور EUV را در حین انتقال و یک محیط استفاده فوق تمیز برای لنزهای نوری تضمین کند، عمر سیستم نوری را افزایش دهد و عملکرد کلی دستگاه فتولیتوگرافی را بهبود بخشد.
مقاومت در برابر لرزش و پایداری حرارتی قوی
در طول فرآیند فوتولیتوگرافی، دقت در سطح نانومتر ایجاب می‌کند که دستگاه فوتولیتوگرافی کوچکترین لرزش یا تغییر شکل حرارتی نداشته باشد. لرزش‌های محیطی ناشی از عملکرد سایر تجهیزات و حرکت پرسنل در کارگاه، و همچنین گرمای تولید شده توسط خود دستگاه فوتولیتوگرافی در حین کار، همگی ممکن است در دقت فوتولیتوگرافی اختلال ایجاد کنند. گرانیت دارای چگالی بالا و بافت سختی است و مقاومت بسیار خوبی در برابر لرزش دارد. ساختار کریستالی معدنی داخلی آن فشرده است که می‌تواند انرژی لرزش را به طور موثر تضعیف کرده و به سرعت انتشار لرزش را سرکوب کند. داده‌های تجربی نشان می‌دهد که تحت همان منبع لرزش، پایه گرانیتی می‌تواند دامنه لرزش را در عرض 0.5 ثانیه بیش از 90٪ کاهش دهد. در مقایسه با پایه فلزی، می‌تواند تجهیزات را سریع‌تر به حالت پایدار بازگرداند و موقعیت نسبی دقیق بین لنز فوتولیتوگرافی و ویفر را تضمین کند و از تاری یا ناهماهنگی الگو ناشی از لرزش جلوگیری کند.
در همین حال، ضریب انبساط حرارتی گرانیت بسیار پایین است، تقریباً (4-8) ×10⁻⁶/℃، که بسیار کمتر از مواد فلزی است. در طول کار دستگاه فوتولیتوگرافی، حتی اگر دمای داخلی به دلیل عواملی مانند تولید گرما از منبع نور و اصطکاک اجزای مکانیکی نوسان کند، پایه گرانیتی می‌تواند ثبات ابعادی را حفظ کند و به دلیل انبساط و انقباض حرارتی دچار تغییر شکل قابل توجهی نشود. این پایه، پشتیبانی پایدار و قابل اعتمادی را برای سیستم نوری و پلتفرم حرکت دقیق فراهم می‌کند و ثبات دقت فوتولیتوگرافی را حفظ می‌کند.
زمان ارسال: ۲۰ مه ۲۰۲۵