ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક હસ્તક્ષેપથી વેક્યુમ સુસંગતતા સુધી: લિથોગ્રાફી મશીનોમાં ગ્રેનાઈટ પાયાની બદલી ન શકાય તેવી સ્થિતિ.

​
સેમિકન્ડક્ટર મેન્યુફેક્ચરિંગના ક્ષેત્રમાં, ચિપ મેન્યુફેક્ચરિંગ પ્રક્રિયાની ચોકસાઈ નક્કી કરતા મુખ્ય સાધનો તરીકે, ફોટોલિથોગ્રાફી મશીનના આંતરિક વાતાવરણની સ્થિરતા ખૂબ જ મહત્વપૂર્ણ છે. અત્યંત અલ્ટ્રાવાયોલેટ પ્રકાશ સ્ત્રોતના ઉત્તેજનાથી લઈને નેનોસ્કેલ ચોકસાઇ ગતિ પ્લેટફોર્મના સંચાલન સુધી, દરેક કડીમાં સહેજ પણ વિચલન હોઈ શકે નહીં. ગ્રેનાઈટ બેઝ, અનન્ય ગુણધર્મોની શ્રેણી સાથે, ફોટોલિથોગ્રાફી મશીનોના સ્થિર સંચાલનને સુનિશ્ચિત કરવામાં અને ફોટોલિથોગ્રાફી ચોકસાઈ વધારવામાં અજોડ ફાયદા દર્શાવે છે.
ઉત્કૃષ્ટ ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક શિલ્ડિંગ કામગીરી
ફોટોલિથોગ્રાફી મશીનનો આંતરિક ભાગ એક જટિલ ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક વાતાવરણથી ભરેલો હોય છે. અત્યંત અલ્ટ્રાવાયોલેટ પ્રકાશ સ્ત્રોતો, ડ્રાઇવ મોટર્સ અને ઉચ્ચ-આવર્તન પાવર સપ્લાય જેવા ઘટકો દ્વારા ઉત્પન્ન થતો ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક ઇન્ટરફિયરન્સ (EMI), જો અસરકારક રીતે નિયંત્રિત ન કરવામાં આવે તો, તે સાધનોમાં ચોકસાઇ ઇલેક્ટ્રોનિક ઘટકો અને ઓપ્ટિકલ સિસ્ટમ્સના પ્રદર્શનને ગંભીર અસર કરશે. ઉદાહરણ તરીકે, હસ્તક્ષેપ ફોટોલિથોગ્રાફી પેટર્નમાં થોડો વિચલન લાવી શકે છે. અદ્યતન ઉત્પાદન પ્રક્રિયાઓમાં, આ ચિપ પર ખોટા ટ્રાન્ઝિસ્ટર કનેક્શન તરફ દોરી જવા માટે પૂરતું છે, જે ચિપ ઉપજને નોંધપાત્ર રીતે ઘટાડે છે.
ગ્રેનાઈટ એક બિન-ધાતુ પદાર્થ છે અને તે પોતે વીજળીનું સંચાલન કરતું નથી. ધાતુ પદાર્થોની જેમ અંદર મુક્ત ઇલેક્ટ્રોનની ગતિને કારણે કોઈ ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક ઇન્ડક્શન ઘટના થતી નથી. આ લાક્ષણિકતા તેને કુદરતી ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક શિલ્ડિંગ બોડી બનાવે છે, જે આંતરિક ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક હસ્તક્ષેપના ટ્રાન્સમિશન માર્ગને અસરકારક રીતે અવરોધિત કરી શકે છે. જ્યારે બાહ્ય ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક હસ્તક્ષેપ સ્ત્રોત દ્વારા ઉત્પન્ન થયેલ વૈકલ્પિક ચુંબકીય ક્ષેત્ર ગ્રેનાઈટ બેઝમાં ફેલાય છે, કારણ કે ગ્રેનાઈટ બિન-ચુંબકીય છે અને તેને ચુંબકીય કરી શકાતું નથી, ત્યારે વૈકલ્પિક ચુંબકીય ક્ષેત્રને ભેદવું મુશ્કેલ છે, જેનાથી બેઝ પર સ્થાપિત ફોટોલિથોગ્રાફી મશીનના મુખ્ય ઘટકો, જેમ કે ચોકસાઇ સેન્સર અને ઓપ્ટિકલ લેન્સ ગોઠવણ ઉપકરણો, ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક હસ્તક્ષેપના પ્રભાવથી સુરક્ષિત થાય છે અને ફોટોલિથોગ્રાફી પ્રક્રિયા દરમિયાન પેટર્ન ટ્રાન્સફરની ચોકસાઈ સુનિશ્ચિત થાય છે.

ઉત્તમ વેક્યુમ સુસંગતતા
કારણ કે આત્યંતિક અલ્ટ્રાવાયોલેટ પ્રકાશ (EUV) હવા સહિત તમામ પદાર્થો દ્વારા સરળતાથી શોષાય છે, EUV લિથોગ્રાફી મશીનો શૂન્યાવકાશ વાતાવરણમાં કાર્ય કરે છે. આ સમયે, શૂન્યાવકાશ વાતાવરણ સાથે સાધનોના ઘટકોની સુસંગતતા ખાસ કરીને મહત્વપૂર્ણ બની જાય છે. શૂન્યાવકાશમાં, સામગ્રી ઓગળી શકે છે, શોષી શકે છે અને ગેસ છોડી શકે છે. મુક્ત થયેલ ગેસ માત્ર EUV પ્રકાશને શોષી લે છે, જે પ્રકાશની તીવ્રતા અને ટ્રાન્સમિશન કાર્યક્ષમતા ઘટાડે છે, પરંતુ ઓપ્ટિકલ લેન્સને પણ દૂષિત કરી શકે છે. ઉદાહરણ તરીકે, પાણીની વરાળ લેન્સને ઓક્સિડાઇઝ કરી શકે છે, અને હાઇડ્રોકાર્બન લેન્સ પર કાર્બન સ્તરો જમા કરી શકે છે, જે લિથોગ્રાફીની ગુણવત્તાને ગંભીર અસર કરે છે.
ગ્રેનાઈટમાં સ્થિર રાસાયણિક ગુણધર્મો હોય છે અને શૂન્યાવકાશ વાતાવરણમાં ભાગ્યે જ ગેસ છોડે છે. વ્યાવસાયિક પરીક્ષણ મુજબ, સિમ્યુલેટેડ ફોટોલિથોગ્રાફી મશીન વેક્યુમ વાતાવરણમાં (જેમ કે અલ્ટ્રા-ક્લીન વેક્યુમ વાતાવરણ જેમાં મુખ્ય ચેમ્બરમાં ઇલ્યુમિનેશન ઓપ્ટિકલ સિસ્ટમ અને ઇમેજિંગ ઓપ્ટિકલ સિસ્ટમ સ્થિત હોય છે, જેને H₂O < 10⁻⁵ Pa, CₓHᵧ < 10⁻⁷ Pa ની જરૂર પડે છે), ગ્રેનાઈટ બેઝનો આઉટગેસિંગ દર અત્યંત ઓછો હોય છે, જે ધાતુઓ જેવી અન્ય સામગ્રી કરતા ઘણો ઓછો હોય છે. આ ફોટોલિથોગ્રાફી મશીનના આંતરિક ભાગને લાંબા સમય સુધી ઉચ્ચ વેક્યુમ ડિગ્રી અને સ્વચ્છતા જાળવવા માટે સક્ષમ બનાવે છે, ટ્રાન્સમિશન દરમિયાન EUV પ્રકાશનું ઉચ્ચ ટ્રાન્સમિટન્સ અને ઓપ્ટિકલ લેન્સ માટે અલ્ટ્રા-ક્લીન ઉપયોગ વાતાવરણ સુનિશ્ચિત કરે છે, ઓપ્ટિકલ સિસ્ટમની સેવા જીવનને લંબાવે છે, અને ફોટોલિથોગ્રાફી મશીનના એકંદર પ્રદર્શનમાં વધારો કરે છે.
મજબૂત કંપન પ્રતિકાર અને થર્મલ સ્થિરતા
ફોટોલિથોગ્રાફી પ્રક્રિયા દરમિયાન, નેનોમીટર સ્તર પર ચોકસાઇ માટે જરૂરી છે કે ફોટોલિથોગ્રાફી મશીનમાં સહેજ પણ કંપન અથવા થર્મલ વિકૃતિ ન હોવી જોઈએ. વર્કશોપમાં અન્ય સાધનો અને કર્મચારીઓની હિલચાલ દ્વારા ઉત્પન્ન થતા પર્યાવરણીય સ્પંદનો, તેમજ ઓપરેશન દરમિયાન ફોટોલિથોગ્રાફી મશીન દ્વારા ઉત્પન્ન થતી ગરમી, બધા ફોટોલિથોગ્રાફી ચોકસાઈમાં દખલ કરી શકે છે. ગ્રેનાઈટમાં ઉચ્ચ ઘનતા અને સખત રચના છે, અને તેમાં ઉત્તમ કંપન પ્રતિકાર છે. તેનું આંતરિક ખનિજ સ્ફટિક માળખું કોમ્પેક્ટ છે, જે કંપન ઊર્જાને અસરકારક રીતે ઓછી કરી શકે છે અને કંપન પ્રસારને ઝડપથી દબાવી શકે છે. પ્રાયોગિક ડેટા દર્શાવે છે કે સમાન કંપન સ્ત્રોત હેઠળ, ગ્રેનાઈટ બેઝ 0.5 સેકન્ડમાં કંપન કંપનવિસ્તારને 90% થી વધુ ઘટાડી શકે છે. મેટલ બેઝની તુલનામાં, તે ઉપકરણને વધુ ઝડપથી સ્થિરતામાં પુનઃસ્થાપિત કરી શકે છે, ફોટોલિથોગ્રાફી લેન્સ અને વેફર વચ્ચે ચોક્કસ સંબંધિત સ્થિતિ સુનિશ્ચિત કરે છે, અને કંપનને કારણે પેટર્ન ઝાંખપ અથવા ખોટી ગોઠવણી ટાળે છે.
દરમિયાન, ગ્રેનાઈટના થર્મલ વિસ્તરણનો ગુણાંક અત્યંત ઓછો છે, લગભગ (4-8) ×10⁻⁶/℃, જે ધાતુના પદાર્થો કરતા ઘણો ઓછો છે. ફોટોલિથોગ્રાફી મશીનના સંચાલન દરમિયાન, પ્રકાશ સ્ત્રોતમાંથી ગરમી ઉત્પન્ન થવા અને યાંત્રિક ઘટકોમાંથી ઘર્ષણ જેવા પરિબળોને કારણે આંતરિક તાપમાનમાં વધઘટ થાય તો પણ, ગ્રેનાઈટનો આધાર પરિમાણીય સ્થિરતા જાળવી શકે છે અને થર્મલ વિસ્તરણ અને સંકોચનને કારણે નોંધપાત્ર વિકૃતિમાંથી પસાર થશે નહીં. તે ઓપ્ટિકલ સિસ્ટમ અને ચોકસાઇ ગતિ પ્લેટફોર્મ માટે સ્થિર અને વિશ્વસનીય સપોર્ટ પૂરો પાડે છે, ફોટોલિથોગ્રાફી ચોકસાઈની સુસંગતતા જાળવી રાખે છે.