Trong lĩnh vực sản xuất chất bán dẫn, với tư cách là thiết bị cốt lõi quyết định độ chính xác của quy trình sản xuất chip, tính ổn định của môi trường bên trong máy quang khắc có tầm quan trọng sống còn. Từ sự kích thích của nguồn sáng cực tím đến hoạt động của nền tảng chuyển động chính xác ở cấp độ nano, không thể có độ lệch nhỏ nhất trong mọi liên kết. Đá granit, với một loạt các đặc tính độc đáo, thể hiện những lợi thế vô song trong việc đảm bảo hoạt động ổn định của máy quang khắc và nâng cao độ chính xác của quang khắc.
Hiệu suất che chắn điện từ vượt trội
Bên trong máy quang khắc chứa đầy môi trường điện từ phức tạp. Nhiễu điện từ (EMI) do các thành phần như nguồn sáng cực tím, động cơ truyền động và nguồn điện tần số cao tạo ra, nếu không được kiểm soát hiệu quả, sẽ ảnh hưởng nghiêm trọng đến hiệu suất của các thành phần điện tử chính xác và hệ thống quang học bên trong thiết bị. Ví dụ, nhiễu có thể gây ra độ lệch nhỏ trong các mẫu quang khắc. Trong các quy trình sản xuất tiên tiến, điều này đủ để dẫn đến kết nối bóng bán dẫn không chính xác trên chip, làm giảm đáng kể năng suất chip.
Đá granit là vật liệu phi kim loại và bản thân nó không dẫn điện. Không có hiện tượng cảm ứng điện từ do chuyển động của các electron tự do bên trong như trong vật liệu kim loại. Đặc tính này làm cho nó trở thành vật che chắn điện từ tự nhiên, có thể chặn hiệu quả đường truyền nhiễu điện từ bên trong. Khi từ trường xen kẽ do nguồn nhiễu điện từ bên ngoài tạo ra lan truyền đến đế đá granit, vì đá granit không có từ tính và không thể bị từ hóa nên từ trường xen kẽ khó xuyên qua, do đó bảo vệ các thành phần cốt lõi của máy quang khắc được lắp trên đế, chẳng hạn như cảm biến chính xác và thiết bị điều chỉnh thấu kính quang học, khỏi ảnh hưởng của nhiễu điện từ và đảm bảo độ chính xác của việc truyền mẫu trong quá trình quang khắc.
Khả năng tương thích chân không tuyệt vời
Vì ánh sáng cực tím (EUV) dễ dàng bị hấp thụ bởi tất cả các chất, bao gồm cả không khí, nên máy in thạch bản EUV phải hoạt động trong môi trường chân không. Tại thời điểm này, khả năng tương thích của các thành phần thiết bị với môi trường chân không trở nên đặc biệt quan trọng. Trong chân không, vật liệu có thể hòa tan, hấp thụ và giải phóng khí. Khí được giải phóng không chỉ hấp thụ ánh sáng EUV, làm giảm cường độ và hiệu suất truyền ánh sáng mà còn có thể làm ô nhiễm thấu kính quang học. Ví dụ, hơi nước có thể oxy hóa thấu kính và hydrocarbon có thể lắng đọng các lớp carbon trên thấu kính, ảnh hưởng nghiêm trọng đến chất lượng in thạch bản.
Đá granit có tính chất hóa học ổn định và hầu như không giải phóng khí trong môi trường chân không. Theo thử nghiệm chuyên nghiệp, trong môi trường chân không của máy quang khắc mô phỏng (như môi trường chân không siêu sạch nơi đặt hệ thống quang học chiếu sáng và hệ thống quang học hình ảnh trong buồng chính, yêu cầu H₂O < 10⁻⁵ Pa, CₓHᵧ < 10⁻⁷ Pa), tốc độ thoát khí của đế đá granit cực kỳ thấp, thấp hơn nhiều so với các vật liệu khác như kim loại. Điều này cho phép bên trong máy quang khắc duy trì độ chân không cao và sạch sẽ trong thời gian dài, đảm bảo độ truyền ánh sáng EUV cao trong quá trình truyền và môi trường sử dụng siêu sạch cho thấu kính quang học, kéo dài tuổi thọ của hệ thống quang học và nâng cao hiệu suất tổng thể của máy quang khắc.
Khả năng chống rung và ổn định nhiệt mạnh mẽ
Trong quá trình quang khắc, độ chính xác ở cấp độ nanomet yêu cầu máy quang khắc không được có rung động hoặc biến dạng nhiệt nhỏ nhất. Rung động môi trường do hoạt động của các thiết bị khác và chuyển động của nhân viên trong xưởng, cũng như nhiệt do chính máy quang khắc tạo ra trong quá trình vận hành, đều có thể ảnh hưởng đến độ chính xác của quang khắc. Đá granit có mật độ cao và kết cấu cứng, có khả năng chống rung tuyệt vời. Cấu trúc tinh thể khoáng bên trong của nó nhỏ gọn, có thể làm giảm hiệu quả năng lượng rung và nhanh chóng ngăn chặn sự lan truyền rung động. Dữ liệu thực nghiệm cho thấy dưới cùng một nguồn rung, đế đá granit có thể giảm biên độ rung hơn 90% trong vòng 0,5 giây. So với đế kim loại, nó có thể khôi phục thiết bị ổn định nhanh hơn, đảm bảo vị trí tương đối chính xác giữa thấu kính quang khắc và tấm wafer, đồng thời tránh hiện tượng nhòe hoa văn hoặc lệch trục do rung động gây ra.
Trong khi đó, hệ số giãn nở nhiệt của đá granit cực kỳ thấp, xấp xỉ (4-8) ×10⁻⁶/℃, thấp hơn nhiều so với vật liệu kim loại. Trong quá trình vận hành máy quang khắc, ngay cả khi nhiệt độ bên trong dao động do các yếu tố như nhiệt sinh ra từ nguồn sáng và ma sát từ các thành phần cơ học, đế đá granit vẫn có thể duy trì độ ổn định về kích thước và sẽ không bị biến dạng đáng kể do giãn nở và co lại vì nhiệt. Nó cung cấp sự hỗ trợ ổn định và đáng tin cậy cho hệ thống quang học và nền tảng chuyển động chính xác, duy trì tính nhất quán của độ chính xác quang khắc.
Thời gian đăng: 20-05-2025