在半导体制造领域，作为决定芯片制程精度的核心设备，光刻机内部环境的稳定性至关重要。从极紫外光源的激发，到纳米级精密运动平台的运行，每个环节都不容有丝毫偏差。花岗岩基座凭借一系列独特的性能，在保障光刻机稳定运行、提升光刻精度方面展现出无与伦比的优势。
优异的电磁屏蔽性能
光刻机内部电磁环境复杂。极紫外光源、驱动电机、高频电源等部件产生的电磁干扰（EMI）若得不到有效控制，将严重影响设备内精密电子元器件和光学系统的性能。例如，干扰可能导致光刻图形出现微小偏差。在先进的制造工艺中，这足以导致芯片上晶体管连接错误，从而大幅降低芯片良率。
花岗岩属于非金属材料，本身不导电，不存在金属材料内部自由电子运动引起的电磁感应现象。这一特性使其成为天然的电磁屏蔽体，能够有效阻断内部电磁干扰的传输路径。当外界电磁干扰源产生的交变磁场传播到花岗岩基座上时，由于花岗岩本身不具磁性，无法被磁化，交变磁场难以穿透，从而保护安装在基座上的光刻机核心部件，如精密传感器、光学镜头调节装置等免受电磁干扰的影响，确保光刻过程中图形转移的准确性。
优异的真空兼容性
由于极紫外光 (EUV) 极易被包括空气在内的所有物质吸收，EUV 光刻机必须在真空环境中运行。此时，设备部件与真空环境的兼容性尤为重要。在真空环境中，材料会发生溶解、脱附并释放气体。这些释放的气体不仅会吸收 EUV 光，降低光的强度和传输效率，还可能污染光学镜片。例如，水蒸气会氧化镜片，碳氢化合物会在镜片上沉积碳层，严重影响光刻质量。
花岗岩化学性质稳定，在真空环境下几乎不释放气体。经专业测试，在模拟光刻机真空环境下（如主腔体内照明光学系统和成像光学系统所在的超净真空环境，要求H₂O<10⁻⁵Pa，CₓHᵧ<10⁻⁷Pa），花岗岩底座的释气率极低，远低于金属等其他材料。这使得光刻机内部能够长期保持较高的真空度和洁净度，确保EUV光在传输过程中的高透过率和光学镜片的超净使用环境，延长光学系统的使用寿命，提升光刻机的整体性能。
抗震性强，热稳定性高
在光刻过程中，纳米级的精度要求光刻机不能有丝毫的振动和热变形。车间内其他设备运行、人员走动等环境振动，以及光刻机自身运行产生的热量，都可能对光刻精度产生干扰。花岗岩密度高、质地坚硬，具有优异的抗振性。其内部矿物晶体结构致密，能有效衰减振动能量，快速抑制振动传播。实验数据表明，在相同振源下，花岗岩底座可在0.5秒内将振动幅度降低90%以上。相比金属底座，它能更快地使设备恢复稳定，确保光刻镜头与晶圆之间的精确相对位置，避免因振动导致的图案模糊或错位。
同时，花岗岩的热膨胀系数极低，约为（4-8）×10⁻⁶/℃，远低于金属材料。在光刻机运行过程中，即使因光源发热、机械部件摩擦等因素导致内部温度发生波动，花岗岩底座也能保持尺寸稳定性，不会因热胀冷缩而发生明显变形，为光学系统和精密运动平台提供稳定可靠的支撑，保持光刻精度的一致性。
发布时间：2025年5月20日