Erdieroaleen fabrikazioaren arloan, txiparen fabrikazio prozesuaren zehaztasuna zehazten duen ekipamendu nagusia denez, fotolitografia makinaren barne ingurunearen egonkortasuna funtsezkoa da. Muturreko ultramore argi iturriaren kitzikapenetik hasi eta nanoeskalako mugimendu plataformaren funtzionamenduraino, ez dago desbideratze txikienik lotura guztietan. Granito oinarriek, propietate berezi sorta batekin, abantaila paregabeak erakusten dituzte fotolitografia makinen funtzionamendu egonkorra bermatzeko eta fotolitografiaren zehaztasuna hobetzeko.
Babes elektromagnetikoen errendimendu bikaina
Fotolitografia-makina baten barnealdea ingurune elektromagnetiko konplexu batez beteta dago. Osagaiek, hala nola izpi ultramore muturreko iturriek, motorrek eta maiztasun handiko elikatze-iturriek sortutako interferentzia elektromagnetikoak (EMI), eraginkortasunez kontrolatzen ez badira, ekipamenduaren barruko zehaztasun-osagai elektronikoen eta sistema optikoen errendimenduan eragin handia izango dute. Adibidez, interferentziak fotolitografia-ereduetan desbideratze txikiak eragin ditzake. Fabrikazio-prozesu aurreratuetan, hori nahikoa da txipean transistoreen konexio okerrak eragiteko, txiparen errendimendua nabarmen murriztuz.
Granitoa material ez-metalikoa da eta ez du berez elektrizitatea eroaten. Ez dago barneko elektroi askeen mugimenduak eragindako indukzio elektromagnetiko fenomenorik, material metalikoetan bezala. Ezaugarri honek babes-gorputz elektromagnetiko natural bihurtzen du, eta barneko interferentzia elektromagnetikoaren transmisio-bidea eraginkortasunez blokeatu dezake. Kanpoko interferentzia elektromagnetikoaren iturriak sortutako eremu magnetiko alternoa granitoaren oinarrira hedatzen denean, granitoa ez-magnetikoa denez eta ezin denez magnetizatu, eremu magnetiko alternoa zaila da zeharkatzen, eta horrela, oinarrian instalatutako fotolitografia-makinaren osagai nagusiak, hala nola zehaztasun-sentsoreak eta lente optikoen doikuntza-gailuak, interferentzia elektromagnetikoaren eraginetik babesten ditu eta fotolitografia-prozesuan zehar ereduen transferentziaren zehaztasuna bermatzen du.
Hutsean bateragarritasun bikaina
Muturreko argi ultramoreak (EUV) substantzia guztiek, aireak barne, erraz xurgatzen dutenez, EUV litografia makinak huts-ingurune batean funtzionatu behar dute. Puntu honetan, ekipamenduaren osagaien eta huts-ingurunearen arteko bateragarritasuna bereziki garrantzitsua da. Hutsean, materialek gasa disolbatu, desorbatu eta askatu dezakete. Askatutako gasak ez du EUV argia xurgatzen bakarrik, argiaren intentsitatea eta transmisio-eraginkortasuna murriztuz, baita lente optikoak kutsa ditzake ere. Adibidez, ur-lurrunak lenteak oxida ditzake, eta hidrokarburoek karbono geruzak metatu ditzakete lenteetan, litografiaren kalitatean larriki eraginez.
Granitoak propietate kimiko egonkorrak ditu eta ia ez du gasik askatzen huts-ingurune batean. Proba profesionalen arabera, fotolitografia-makina baten huts-ingurune simulatu batean (adibidez, ganbera nagusiko argiztapen-sistema optikoa eta irudi-sistema optikoa dauden huts-ingurune ultra-garbia, H₂O < 10⁻⁵ Pa, CₓHᵧ < 10⁻⁷ Pa behar dituena), granito-oinarriaren gas-askatze-tasa oso baxua da, metalak bezalako beste material batzuena baino askoz txikiagoa. Horri esker, fotolitografia-makinaren barnealdeak huts-maila eta garbitasun handia mantentzen du denbora luzez, EUV argiaren transmitantzia handia bermatuz transmisioan zehar eta lente optikoentzako erabilera-ingurune ultra-garbia bermatuz, sistema optikoaren bizitza erabilgarria luzatuz eta fotolitografia-makinaren errendimendu orokorra hobetuz.
Bibrazio-erresistentzia handia eta egonkortasun termikoa
Fotolitografia prozesuan zehar, nanometro mailako zehaztasunak eskatzen du fotolitografia makinak ez duela bibrazio edo deformazio termiko txikienik izan behar. Beste ekipamenduen funtzionamenduak eta tailerreko langileen mugimenduak sortutako ingurumen-bibrazioek, baita fotolitografia makinak berak funtzionamenduan zehar sortutako beroak ere, fotolitografiaren zehaztasunean eragin dezakete. Granitoak dentsitate handia eta ehundura gogorra ditu, eta bibrazioarekiko erresistentzia bikaina du. Bere barne-egitura kristalino mineral trinkoa da, eta horrek bibrazio-energia eraginkortasunez arindu eta bibrazioaren hedapena azkar murrizten du. Datu esperimentalek erakusten dute bibrazio-iturri beraren pean, granitozko oinarriak bibrazio-anplitudea % 90 baino gehiago murriztu dezakeela 0,5 segundotan. Oinarri metalikoarekin alderatuta, ekipamenduaren egonkortasuna azkarrago berreskura dezake, fotolitografia-lentearen eta oblearen arteko posizio erlatibo zehatza bermatuz, eta bibrazioak eragindako ereduaren lausotzea edo deslerrokatzea saihestuz.
Bitartean, granitoaren hedapen termikoaren koefizientea oso baxua da, gutxi gorabehera (4-8) ×10⁻⁶/℃, material metalikoena baino askoz txikiagoa. Fotolitografia-makina martxan dagoen bitartean, barne-tenperatura gorabeheratsua izan arren argi-iturriaren bero-sorrera eta osagai mekanikoen marruskadura bezalako faktoreengatik, granito-oinarriak dimentsio-egonkortasuna mantendu dezake eta ez du deformazio nabarmenik jasango hedapen eta uzkurdura termikoengatik. Sistema optikoarentzat eta mugimendu-plataforma zehatzarentzat euskarri egonkorra eta fidagarria eskaintzen du, fotolitografiaren zehaztasunaren koherentzia mantenduz.
Argitaratze data: 2025eko maiatzaren 20a