Die "Muskelfasern" von Lithographiemaschinen: Seltenerdmagnete unterstützen Präzision im Nanometerbereich

Das "Kronjuwel" der Halbleitergeräte, die Lithographie-Maschine, wird oft als "Perle an der Krone der menschlichen Industrie" bezeichnet.Nur wenige wissen, dass sein "Perlen" -Status vollständig durch seltene Erdmagnete unterstützt wird.Bei EUV-Lithographie­Maschinen muss sich die Waferstufe mit mehreren Metern pro Sekunde bewegen, wobei die Positionierungsgenauigkeit unterhalb des Nanometers beibehalten wird.Diese "hochgeschwindige, aber felsenfeste" Bewegung ist durch die "gewaltsame Ausstrahlung" von Selteneerdpermanenten möglich.

Neodym-Eisen-Bor-Magnete (NdFeB) sind die Kernspieler. Diese Legierung, bestehend aus Neodym (Nd), Eisen und Bor, hat ein Magnetenergieprodukt, das mehr als zehnmal höher ist als bei herkömmlichen Magneten.Damit erhielt er den Titel "König der Permanenten Magnete""Neodym allein reicht jedoch nicht aus: Bei Betrieb der Lithographie­Maschine kann die Motortemperatur 100 °C überschreiten.- Nein.C und gewöhnliche NdFeB-Magnete werden bei dieser Temperatur "demagnetisiert und hören auf zu arbeiten". An diesem Punkt kommen zwei seltene Erden, Dysprosium (Dy) und Terbium (Tb), ins Spiel.Sie wirken wie "Hochtemperaturstabilisatoren"," die Curie­Temperatur (dem Magnetisierungs­kritischer Punkt) des Magneten von 312- Nein.C bis über 400- Nein.C. Die Daten zeigen, dass für eine einzelne EUV-Lithographie-Maschine Zehntausende von Kilogramm NdFeB-Magnetstahl benötigt werden, wobei Neodym etwa 30% und Dysprosium und Terbium jeweils 1% bis 3% ausmachen.Diese "Spurenelemente" bestimmen unmittelbar, ob die Lithographie-Maschine Wafer mit einer Geschwindigkeit von 125 bis 100 mm/h scannen kann, wobei der Positionsfehler unter 0 liegt.3 Nanometer (entspricht einem Fehler von 1 Zentimeter im Durchmesser der Erde).

China macht derzeit mehr als 90% der weltweiten Produktionskapazität der fortschrittlichsten Seltene Erden-Permanentenmagnete aus.und China hält 73% und 40% der weltweiten Reserven an Dysprosium und TerbiumOhne seltene Erdenmagnete wäre die Waferstufe der Lithographie-Maschine ein Parkinson-Patient," und es wäre unmöglich, selbst 28-Nanometer-Prozesse in Massen zu produzierenGanz zu schweigen von 3 Nanometer.