Das bevorzugte Material für Präzisionsteile von Fotolithografiemaschinen
Im HalbleiterbereichSiliziumkarbidkeramikDie Materialien werden hauptsächlich in Schlüsselanlagen für die Herstellung integrierter Schaltungen verwendet, wie z. B. Siliziumkarbid-Arbeitstische und Führungsschienen.Reflektoren, Keramik-Saugfutter, Arme, Schleifscheiben, Vorrichtungen usw. für Lithographiemaschinen.
Siliziumkarbid-Keramikteilefür Halbleiter- und optische Geräte
● Schleifscheibe aus Siliziumkarbidkeramik. Schleifscheiben aus Gusseisen oder Kohlenstoffstahl weisen eine kurze Lebensdauer und einen hohen Wärmeausdehnungskoeffizienten auf. Bei der Bearbeitung von Siliziumwafern, insbesondere beim Hochgeschwindigkeitsschleifen oder -polieren, erschweren Verschleiß und thermische Verformung der Schleifscheibe die Gewährleistung von Planheit und Parallelität des Wafers. Die aus Siliziumkarbidkeramik gefertigte Schleifscheibe zeichnet sich durch hohe Härte und geringen Verschleiß aus. Ihr Wärmeausdehnungskoeffizient entspricht im Wesentlichen dem von Siliziumwafern, wodurch sie sich für Hochgeschwindigkeitsschleifen und -polieren eignet.
● Vorrichtung aus Siliziumkarbid-Keramik. Siliziumwafer müssen bei der Herstellung einer Hochtemperatur-Wärmebehandlung unterzogen werden und werden häufig mithilfe von Siliziumkarbid-Vorrichtungen transportiert. Diese sind hitzebeständig und zerstörungsfrei. Diamantähnlicher Kohlenstoff (DLC) und andere Beschichtungen können auf die Oberfläche aufgebracht werden, um die Leistung zu verbessern, Waferschäden zu minimieren und die Ausbreitung von Verunreinigungen zu verhindern.
● Siliziumkarbid-Arbeitstisch. Am Beispiel des Arbeitstisches einer Lithografiemaschine lässt sich zeigen, dass dieser hauptsächlich für die Belichtungsbewegung verantwortlich ist und daher eine hochpräzise, schnelle und raumfüllende Bewegung mit sechs Freiheitsgraden im Nanometerbereich erfordert. Beispielsweise muss bei einer Lithografiemaschine mit einer Auflösung von 100 nm, einer Überlagerungsgenauigkeit von 33 nm und einer Linienbreite von 10 nm die Positioniergenauigkeit des Arbeitstisches 10 nm erreichen. Die Schritt- und Scangeschwindigkeiten zwischen Maske und Siliziumwafer betragen 150 nm/s bzw. 120 nm/s, und die Maskenscangeschwindigkeit liegt bei nahezu 500 nm/s. Der Arbeitstisch muss daher eine sehr hohe Bewegungsgenauigkeit und Stabilität aufweisen.
Schematische Darstellung des Arbeitstisches und des Mikrobewegungstisches (Ausschnitt)
● Quadratischer Siliziumkarbid-Keramikspiegel. Schlüsselkomponenten in wichtigen integrierten Schaltungen wie Lithografiemaschinen weisen komplexe Formen, Abmessungen und hohle Leichtbaustrukturen auf, was die Herstellung solcher Siliziumkarbid-Keramikkomponenten erschwert. Derzeit verwenden führende internationale Hersteller integrierter Schaltungen wie ASML (Niederlande), NIKON und CANON (Japan) große Mengen an Materialien wie mikrokristallinem Glas und Cordierit für die Herstellung quadratischer Spiegel, den Kernkomponenten von Lithografiemaschinen, und Siliziumkarbid-Keramik für andere, einfach geformte Hochleistungsbauteile. Experten des Chinesischen Forschungsinstituts für Baumaterialien haben jedoch mithilfe einer firmeneigenen Herstellungstechnologie die Fertigung großformatiger, komplex geformter, extrem leichter und vollständig geschlossener quadratischer Siliziumkarbid-Keramikspiegel sowie weiterer optischer Struktur- und Funktionskomponenten für Lithografiemaschinen realisiert.
Veröffentlichungsdatum: 10. Oktober 2024