Keramika od silicijum karbida: precizne komponente neophodne za poluprovodničke procese

Tehnologija fotolitografije se uglavnom fokusira na korištenje optičkih sistema za izlaganje uzoraka kola na silikonskim pločicama. Preciznost ovog procesa direktno utiče na performanse i prinos integrisanih kola. Kao jedna od vrhunske opreme za proizvodnju čipova, mašina za litografiju sadrži do stotine hiljada komponenti. I optičke komponente i komponente unutar litografskog sistema zahtijevaju izuzetno visoku preciznost kako bi se osigurale performanse i tačnost kola.SiC keramikasu korišteni uwafer chucksi keramička kvadratna ogledala.

Vaferna glavaStezna glava u mašini za litografiju nosi i pomera pločicu tokom procesa ekspozicije. Precizno poravnanje između oblatne i stezne glave ključno je za precizno repliciranje uzorka na površini oblatne.SiC waferstezne glave su poznate po svojoj laganoj, visokoj dimenzijskoj stabilnosti i niskom koeficijentu toplinskog širenja, što može smanjiti inercijska opterećenja i poboljšati efikasnost kretanja, preciznost i stabilnost pozicioniranja.

Keramičko kvadratno ogledalo U mašini za litografiju, sinhronizacija pokreta između stezne glave i faze maske je ključna, što direktno utiče na tačnost litografije i prinos. Kvadratni reflektor je ključna komponenta sistema za mjerenje povratne informacije o pozicioniranju skeniranja stezne glave, a zahtjevi za materijalom su lagani i strogi. Iako keramika od silicijum karbida ima idealna svojstva lagane težine, proizvodnja takvih komponenti je izazovna. Trenutno, vodeći međunarodni proizvođači opreme za integrirana kola uglavnom koriste materijale kao što su topljeni silicijum i kordierit. Međutim, sa napretkom tehnologije, kineski stručnjaci su postigli proizvodnju velikih, složenih, veoma laganih, potpuno zatvorenih keramičkih kvadratnih ogledala od silicijum karbida i drugih funkcionalnih optičkih komponenti za fotolitografske mašine. Fotomaska, poznata i kao otvor blende, prenosi svjetlost kroz masku da bi se formirao uzorak na fotoosjetljivom materijalu. Međutim, kada EUV svjetlo ozrači masku, ona emituje toplinu, podižući temperaturu na 600 do 1000 stepeni Celzijusa, što može uzrokovati termičko oštećenje. Stoga se sloj SiC filma obično nanosi na fotomasku. Mnoge strane kompanije, kao što je ASML, sada nude filmove sa propusnošću većom od 90% kako bi se smanjilo čišćenje i inspekcija tokom upotrebe fotomaske i poboljšala efikasnost i prinos proizvoda EUV fotolitografskih mašina.

Plasma Etchingi fotomaske za taloženje, poznate i kao križne glave, imaju glavnu funkciju prenošenja svjetlosti kroz masku i formiranja uzorka na fotoosjetljivom materijalu. Međutim, kada EUV (ekstremno ultraljubičasto) svjetlo ozrači fotomasku, ona emituje toplinu, podižući temperaturu na između 600 i 1000 stepeni Celzijusa, što može uzrokovati termičko oštećenje. Stoga se sloj filma od silicijum karbida (SiC) obično nanosi na fotomasku da bi se ublažio ovaj problem. Trenutno su mnoge strane kompanije, kao što je ASML, počele da obezbeđuju filmove sa transparentnošću većom od 90% kako bi smanjili potrebu za čišćenjem i inspekcijom tokom upotrebe fotomaske, čime su poboljšali efikasnost i prinos proizvoda EUV litografskih mašina. . Plazma jetkanje iPrsten za fokus taloženjai drugi U proizvodnji poluprovodnika, proces jetkanja koristi tekućine ili plinove za nagrizanje (kao što su plinovi koji sadrže fluor) ionizirane u plazmu za bombardiranje pločice i selektivno uklanjanje neželjenih materijala sve dok željeni uzorak kola ne ostane na ploči.waferpovršine. Nasuprot tome, taloženje tankog filma slično je obrnutoj strani jetkanja, koristeći metodu taloženja za slaganje izolacijskih materijala između metalnih slojeva kako bi se formirao tanak film. Budući da oba procesa koriste plazma tehnologiju, oni su skloni korozivnom djelovanju na komore i komponente. Prema tome, komponente unutar opreme moraju imati dobru otpornost na plazmu, nisku reaktivnost na plinove za nagrizanje fluora i nisku provodljivost. Tradicionalne komponente opreme za graviranje i taloženje, kao što su prstenovi za fokus, obično su napravljeni od materijala kao što su silicijum ili kvarc. Međutim, s napretkom minijaturizacije integriranih kola, potražnja i važnost procesa jetkanja u proizvodnji integriranih kola rastu. Na mikroskopskom nivou, precizno nagrizanje silicijumskih pločica zahteva visokoenergetsku plazmu da bi se postigle manje širine linija i složenije strukture uređaja. Stoga je silicijum karbid (SiC) za hemijsko taloženje parom (SiC) postepeno postao poželjan materijal za oblaganje za opremu za jetkanje i taloženje sa svojim odličnim fizičkim i hemijskim svojstvima, visokom čistoćom i uniformnošću. Trenutno, CVD komponente od silicijum karbida u opremi za jetkanje uključuju fokusne prstenove, plinske tuš glave, tacne i rubne prstenove. U opremi za taloženje postoje poklopci komora, obloge komora iGrafitne podloge obložene SIC.

Zbog svoje niske reaktivnosti i provodljivosti prema plinovima za nagrizanje klora i fluora,CVD silicijum karbidje postao idealan materijal za komponente kao što su fokusni prstenovi u opremi za plazma jetkanje.CVD silicijum karbidkomponente u opremi za jetkanje uključuju fokusne prstenove, plinske tuš glave, ladice, ivične prstenove, itd. Uzmite fokusne prstenove kao primjer, oni su ključne komponente postavljene izvan oblatne iu direktnom kontaktu sa pločicom. Primjenom napona na prsten, plazma se fokusira kroz prsten na pločicu, poboljšavajući ujednačenost procesa. Tradicionalno, fokusni prstenovi su napravljeni od silikona ili kvarca. Međutim, kako minijaturizacija integrisanih kola napreduje, potražnja i važnost procesa jetkanja u proizvodnji integrisanih kola nastavlja da raste. Zahtjevi za snagom i energijom jetkanja plazmom nastavljaju rasti, posebno u opremi za jetkanje s kapacitivno spregnutom plazmom (CCP), koja zahtijeva veću energiju plazme. Kao rezultat, povećava se upotreba fokusnih prstenova od materijala silicijum karbida.