Жартылай өткізгіштер өндірісі саласында, чип өндірісі процесінің дәлдігін анықтайтын негізгі жабдық ретінде, фотолитография машинасының ішкі ортасының тұрақтылығы өте маңызды. Шамадан тыс ультракүлгін жарық көзінің қозуынан бастап наноөлшемді дәлдіктегі қозғалыс платформасының жұмысына дейін әрбір буынның ешқандай ауытқуы болмауы керек. Бірқатар бірегей қасиеттері бар гранит негіздер фотолитография машиналарының тұрақты жұмысын қамтамасыз етуде және фотолитография дәлдігін арттыруда теңдессіз артықшылықтарды көрсетеді.
Электромагниттік қорғаныстың тамаша өнімділігі
Фотолитография машинасының ішкі бөлігі күрделі электромагниттік ортамен толтырылған. Шамадан тыс ультракүлгін жарық көздері, жетек қозғалтқыштары және жоғары жиілікті қуат көздері сияқты компоненттер тудыратын электромагниттік кедергі (ЭМК), егер тиімді басқарылмаса, жабдық ішіндегі дәл электрондық компоненттер мен оптикалық жүйелердің жұмысына айтарлықтай әсер етеді. Мысалы, кедергі фотолитографиялық үлгілерде аздаған ауытқулар тудыруы мүмкін. Жетілдірілген өндіріс процестерінде бұл чиптегі транзисторлардың дұрыс емес қосылыстарына әкеліп соғады, бұл чиптің өнімділігін айтарлықтай төмендетеді.
Гранит металл емес материал болып табылады және өздігінен электр тогын өткізбейді. Металл материалдардағыдай ішіндегі бос электрондардың қозғалысынан туындайтын электромагниттік индукция құбылысы жоқ. Бұл сипаттама оны ішкі электромагниттік кедергілердің берілу жолын тиімді түрде бөгей алатын табиғи электромагниттік қорғаныс денесіне айналдырады. Сыртқы электромагниттік кедергі көзінен пайда болған айнымалы магнит өрісі гранит негізіне таралған кезде, гранит магнитті емес және магниттелмейтіндіктен, айнымалы магнит өрісіне ену қиын, осылайша негізге орнатылған фотолитография машинасының негізгі компоненттерін, мысалы, дәлдік сенсорларын және оптикалық линзаларды реттеу құрылғыларын электромагниттік кедергілердің әсерінен қорғайды және фотолитография процесінде өрнектің берілуінің дәлдігін қамтамасыз етеді.
Вакуумдық үйлесімділігі өте жақсы
Шамадан тыс ультракүлгін сәуле (EUV) ауаны қоса алғанда, барлық заттармен оңай сіңірілетіндіктен, EUV литография машиналары вакуумдық ортада жұмыс істеуі керек. Бұл кезде жабдық компоненттерінің вакуумдық ортамен үйлесімділігі ерекше маңызды болады. Вакуумда материалдар еріп, десорбцияланып, газ бөліп шығаруы мүмкін. Бөлінген газ EUV сәулесін сіңіріп қана қоймай, жарықтың қарқындылығы мен өткізу тиімділігін төмендетіп қана қоймай, сонымен қатар оптикалық линзаларды ластауы мүмкін. Мысалы, су буы линзаларды тотықтыруы мүмкін, ал көмірсутектер линзаларға көміртек қабаттарын түсіріп, литография сапасына айтарлықтай әсер етуі мүмкін.
Гранит тұрақты химиялық қасиеттерге ие және вакуумдық ортада газ шығармайды. Кәсіби сынақтарға сәйкес, фотолитография машинасының вакуумдық ортасында (мысалы, H₂O < 10⁻⁵ Па, CₓHᵧ < 10⁻⁷ Па қажет ететін негізгі камерадағы жарықтандыру оптикалық жүйесі мен бейнелеу оптикалық жүйесі орналасқан ультра таза вакуумдық ортада) гранит негізінің газдану жылдамдығы өте төмен, металдар сияқты басқа материалдарға қарағанда әлдеқайда төмен. Бұл фотолитография машинасының ішкі бөлігін ұзақ уақыт бойы жоғары вакуум дәрежесі мен тазалығын сақтауға мүмкіндік береді, беру кезінде EUV жарығының жоғары өткізгіштігін және оптикалық линзалар үшін ультра таза пайдалану ортасын қамтамасыз етеді, оптикалық жүйенің қызмет ету мерзімін ұзартады және фотолитография машинасының жалпы өнімділігін жақсартады.
Күшті дірілге төзімділік және термиялық тұрақтылық
Фотолитография процесінде нанометр деңгейіндегі дәлдік фотолитография машинасында ең аз діріл немесе жылу деформациясы болмауын талап етеді. Басқа жабдықтардың жұмысы және шеберханадағы персоналдың қозғалысы нәтижесінде пайда болатын қоршаған орта дірілдері, сондай-ақ фотолитография машинасының өзі жұмыс кезінде шығаратын жылу фотолитография дәлдігіне кедергі келтіруі мүмкін. Граниттің тығыздығы жоғары және қатты құрылымы бар, сонымен қатар ол тамаша дірілге төзімділікке ие. Оның ішкі минералды кристалды құрылымы ықшам, бұл діріл энергиясын тиімді түрде әлсіретіп, дірілдің таралуын тез басады. Тәжірибелік деректер бірдей діріл көзінде гранит негізі діріл амплитудасын 0,5 секунд ішінде 90%-дан астамға төмендете алатынын көрсетеді. Металл негізімен салыстырғанда, ол жабдықты тезірек тұрақтылыққа келтіре алады, фотолитография линзасы мен пластина арасындағы дәл салыстырмалы орналасуды қамтамасыз етеді және дірілден туындаған өрнектің бұлыңғырлануын немесе сәйкес келмеуін болдырмайды.
Сонымен қатар, граниттің термиялық кеңею коэффициенті өте төмен, шамамен (4-8) × 10⁻⁶/℃, бұл металл материалдарға қарағанда әлдеқайда төмен. Фотолитография машинасының жұмысы кезінде, жарық көзінен жылу бөлінуі және механикалық компоненттерден үйкеліс сияқты факторларға байланысты ішкі температура ауытқып тұрса да, гранит негізі өлшемдік тұрақтылықты сақтай алады және термиялық кеңею мен жиырылу салдарынан айтарлықтай деформацияға ұшырамайды. Ол оптикалық жүйе мен дәл қозғалыс платформасын тұрақты және сенімді тірекпен қамтамасыз етеді, фотолитография дәлдігінің тұрақтылығын сақтайды.
Жарияланған уақыты: 20 мамыр 2025 ж.