ელექტრომაგნიტური ჩარევიდან ვაკუუმურ თავსებადობამდე: გრანიტის ფუძეების შეუცვლელობა ლითოგრაფიულ მანქანებში.

​
ნახევარგამტარების წარმოების სფეროში, როგორც ჩიპების წარმოების პროცესის სიზუსტის განმსაზღვრელი ძირითადი აღჭურვილობისა, ფოტოლიტოგრაფიული აპარატის შიდა გარემოს სტაბილურობას სასიცოცხლო მნიშვნელობა აქვს. უკიდურესი ულტრაიისფერი სინათლის წყაროს აგზნებიდან დაწყებული ნანომასშტაბიანი ზუსტი მოძრაობის პლატფორმის მუშაობამდე, ყველა რგოლში უმნიშვნელო გადახრა არ შეიძლება იყოს. გრანიტის ფუძეები, უნიკალური თვისებების სერიით, ავლენს შეუდარებელ უპირატესობებს ფოტოლიტოგრაფიული აპარატების სტაბილური მუშაობის უზრუნველყოფისა და ფოტოლიტოგრაფიის სიზუსტის გაუმჯობესების კუთხით.
შესანიშნავი ელექტრომაგნიტური დამცავი მახასიათებლები
ფოტოლიტოგრაფიული აპარატის ინტერიერი სავსეა რთული ელექტრომაგნიტური გარემოთი. ისეთი კომპონენტებით, როგორიცაა ულტრაიისფერი სინათლის ულტრაიისფერი წყაროები, წამყვანი ძრავები და მაღალი სიხშირის კვების წყაროები, გენერირებული ელექტრომაგნიტური ჩარევა (EMI), თუ ეფექტურად არ გაკონტროლდება, სერიოზულად იმოქმედებს მოწყობილობაში არსებული ზუსტი ელექტრონული კომპონენტებისა და ოპტიკური სისტემების მუშაობაზე. მაგალითად, ჩარევამ შეიძლება გამოიწვიოს ფოტოლიტოგრაფიის სქემებში მცირე გადახრები. მოწინავე წარმოების პროცესებში ეს საკმარისია ჩიპზე ტრანზისტორების არასწორი შეერთებისთვის, რაც მნიშვნელოვნად ამცირებს ჩიპის გამოსავლიანობას.
გრანიტი არამეტალური მასალაა და თავისთავად არ ატარებს ელექტრომაგნიტურ ინდუქციას. თავისუფალი ელექტრონების მოძრაობით შიგნით, როგორც მეტალის მასალებში, არ არსებობს ელექტრომაგნიტური ინდუქციის ფენომენი. ეს მახასიათებელი მას ბუნებრივ ელექტრომაგნიტურ დამცავ სხეულად აქცევს, რომელსაც შეუძლია ეფექტურად დაბლოკოს შიდა ელექტრომაგნიტური ჩარევის გადაცემის გზა. როდესაც გარე ელექტრომაგნიტური ჩარევის წყაროს მიერ გენერირებული ალტერნატიული მაგნიტური ველი ვრცელდება გრანიტის ფუძეზე, რადგან გრანიტი არამაგნიტურია და არ შეიძლება მისი მაგნიტიზაცია, ალტერნატიული მაგნიტური ველის შეღწევა რთულია, რითაც იცავს ფუძეზე დამონტაჟებული ფოტოლიტოგრაფიული აპარატის ძირითად კომპონენტებს, როგორიცაა ზუსტი სენსორები და ოპტიკური ლინზების რეგულირების მოწყობილობები, ელექტრომაგნიტური ჩარევის გავლენისგან და უზრუნველყოფს ნიმუშის გადაცემის სიზუსტეს ფოტოლიტოგრაფიის პროცესის დროს.

შესანიშნავი ვაკუუმური თავსებადობა
რადგან ულტრაიისფერი გამოსხივების უკიდურესი სხივი (EUV) ადვილად შეიწოვება ყველა ნივთიერების მიერ, მათ შორის ჰაერის მიერ, EUV ლითოგრაფიული დანადგარები უნდა მუშაობდნენ ვაკუუმურ გარემოში. ამ ეტაპზე, აღჭურვილობის კომპონენტების თავსებადობა ვაკუუმურ გარემოსთან განსაკუთრებით მნიშვნელოვანი ხდება. ვაკუუმში მასალები შეიძლება გაიხსნას, დაიშალოს და გამოთავისუფლდეს აირი. გამოყოფილი აირი არა მხოლოდ შთანთქავს EUV სინათლეს, რაც ამცირებს სინათლის ინტენსივობას და გადაცემის ეფექტურობას, არამედ შეიძლება დააბინძუროს ოპტიკური ლინზები. მაგალითად, წყლის ორთქლს შეუძლია ლინზების დაჟანგვა, ხოლო ნახშირწყალბადებს შეუძლიათ ნახშირბადის ფენების დალექვა ლინზებზე, რაც სერიოზულად მოქმედებს ლითოგრაფიის ხარისხზე.
გრანიტს აქვს სტაბილური ქიმიური თვისებები და ვაკუუმურ გარემოში გაზს თითქმის არ გამოყოფს. პროფესიონალური ტესტირების თანახმად, სიმულირებულ ფოტოლიტოგრაფიული აპარატის ვაკუუმურ გარემოში (მაგალითად, ულტრასუფთა ვაკუუმურ გარემოში, რომელშიც მთავარ კამერაში განთავსებულია განათების ოპტიკური სისტემა და გამოსახულების ოპტიკური სისტემა, რაც მოითხოვს H₂O < 10⁻⁵ Pa, CₓHᵧ < 10⁻⁷ Pa), გრანიტის ფუძის გამოყოფის სიჩქარე უკიდურესად დაბალია, გაცილებით დაბალია სხვა მასალების, მაგალითად, ლითონების, შედარებით. ეს საშუალებას აძლევს ფოტოლიტოგრაფიული აპარატის ინტერიერს დიდი ხნის განმავლობაში შეინარჩუნოს მაღალი ვაკუუმის ხარისხი და სისუფთავე, რაც უზრუნველყოფს EUV სინათლის მაღალ გამტარობას გადაცემის დროს და ოპტიკური ლინზების ულტრასუფთა გამოყენების გარემოს, ახანგრძლივებს ოპტიკური სისტემის მომსახურების ვადას და აუმჯობესებს ფოტოლიტოგრაფიული აპარატის საერთო მუშაობას.
ძლიერი ვიბრაციის წინააღმდეგობა და თერმული სტაბილურობა
ფოტოლიტოგრაფიის პროცესის დროს, ნანომეტრის დონეზე სიზუსტისთვის საჭიროა, რომ ფოტოლიტოგრაფიულ აპარატს არ ჰქონდეს ოდნავი ვიბრაცია ან თერმული დეფორმაცია. სხვა აღჭურვილობის მუშაობითა და სახელოსნოში პერსონალის გადაადგილებით წარმოქმნილი გარემოს ვიბრაციები, ასევე თავად ფოტოლიტოგრაფიული აპარატის მიერ მუშაობის დროს გამოყოფილი სითბო, შეიძლება ხელი შეუშალოს ფოტოლიტოგრაფიის სიზუსტეს. გრანიტს აქვს მაღალი სიმკვრივე და მყარი ტექსტურა, ასევე შესანიშნავი ვიბრაციისადმი მდგრადობა. მისი შიდა მინერალური კრისტალური სტრუქტურა კომპაქტურია, რაც ეფექტურად ამცირებს ვიბრაციის ენერგიას და სწრაფად თრგუნავს ვიბრაციის გავრცელებას. ექსპერიმენტული მონაცემები აჩვენებს, რომ ერთი და იგივე ვიბრაციის წყაროს ქვეშ, გრანიტის ფუძეს შეუძლია ვიბრაციის ამპლიტუდის შემცირება 90%-ზე მეტით 0.5 წამში. ლითონის ფუძესთან შედარებით, მას შეუძლია უფრო სწრაფად აღადგინოს აღჭურვილობა სტაბილურობაში, რაც უზრუნველყოფს ფოტოლიტოგრაფიის ლინზასა და ვაფლს შორის ზუსტ ფარდობით პოზიციას და თავიდან აიცილებს ვიბრაციით გამოწვეულ ნიმუშის დაბინდვას ან არასწორ განლაგებას.
ამასობაში, გრანიტის თერმული გაფართოების კოეფიციენტი უკიდურესად დაბალია, დაახლოებით (4-8) ×10⁻⁶/℃, რაც გაცილებით დაბალია მეტალის მასალებთან შედარებით. ფოტოლიტოგრაფიული აპარატის მუშაობის დროს, მაშინაც კი, თუ შიდა ტემპერატურა მერყეობს ისეთი ფაქტორების გამო, როგორიცაა სინათლის წყაროდან სითბოს გამომუშავება და მექანიკური კომპონენტების ხახუნი, გრანიტის ფუძე ინარჩუნებს განზომილებიან სტაბილურობას და არ განიცდის მნიშვნელოვან დეფორმაციას თერმული გაფართოებისა და შეკუმშვის გამო. ის უზრუნველყოფს სტაბილურ და საიმედო საყრდენს ოპტიკური სისტემისა და ზუსტი მოძრაობის პლატფორმისთვის, ინარჩუნებს ფოტოლიტოგრაფიის სიზუსტის თანმიმდევრულობას.