Die Fotolithographietechnologie konzentriert sich hauptsächlich auf die Verwendung optischer Systeme zur Freilegung von Schaltkreismustern auf Siliziumwafern. Die Genauigkeit dieses Prozesses wirkt sich direkt auf die Leistung und Ausbeute integrierter Schaltkreise aus. Als eines der Spitzengeräte zur Chipherstellung enthält die Lithographiemaschine bis zu Hunderttausende Komponenten. Sowohl die optischen Komponenten als auch die Komponenten innerhalb des Lithographiesystems erfordern eine äußerst hohe Präzision, um die Leistung und Genauigkeit der Schaltung sicherzustellen.SiC-Keramikwurden verwendetWafer-Chucksund quadratische Keramikspiegel.
WaffelfutterDer Wafer-Chuck in der Lithographiemaschine trägt und bewegt den Wafer während des Belichtungsprozesses. Eine präzise Ausrichtung zwischen Wafer und Spannfutter ist für die genaue Reproduktion des Musters auf der Oberfläche des Wafers unerlässlich.SiC-WaferSpannfutter sind für ihr geringes Gewicht, ihre hohe Dimensionsstabilität und ihren niedrigen Wärmeausdehnungskoeffizienten bekannt, wodurch Trägheitslasten reduziert und die Bewegungseffizienz, Positionierungsgenauigkeit und Stabilität verbessert werden können.
Keramischer quadratischer Spiegel In der Lithographiemaschine ist die Bewegungssynchronisation zwischen dem Wafer-Chuck und der Maskenbühne von entscheidender Bedeutung, was sich direkt auf die Genauigkeit und Ausbeute der Lithographie auswirkt. Der quadratische Reflektor ist eine Schlüsselkomponente des Wafer-Chuck-Scanning-Positionierungs-Feedback-Messsystems und seine Materialanforderungen sind leicht und streng. Obwohl Siliziumkarbidkeramik über ideale Leichtbaueigenschaften verfügt, ist die Herstellung solcher Komponenten eine Herausforderung. Derzeit verwenden führende internationale Hersteller von Geräten für integrierte Schaltkreise hauptsächlich Materialien wie Quarzglas und Cordierit. Mit der Weiterentwicklung der Technologie ist es chinesischen Experten jedoch gelungen, große, komplex geformte, äußerst leichte, vollständig geschlossene quadratische Siliziumkarbid-Keramikspiegel und andere funktionelle optische Komponenten für Fotolithografiemaschinen herzustellen. Die Fotomaske, auch Apertur genannt, lässt Licht durch die Maske hindurch, um ein Muster auf dem lichtempfindlichen Material zu erzeugen. Wenn jedoch EUV-Licht auf die Maske trifft, gibt diese Wärme ab, wodurch die Temperatur auf 600 bis 1000 Grad Celsius ansteigt, was zu thermischen Schäden führen kann. Daher wird üblicherweise eine Schicht aus SiC-Film auf der Fotomaske abgeschieden. Viele ausländische Unternehmen, wie beispielsweise ASML, bieten mittlerweile Filme mit einer Durchlässigkeit von mehr als 90 % an, um den Reinigungs- und Inspektionsaufwand während der Verwendung der Fotomaske zu reduzieren und die Effizienz und Produktausbeute von EUV-Fotolithografiemaschinen zu verbessern.
Plasmaätzenund Abscheidungsfotomasken, auch Fadenkreuze genannt, haben die Hauptfunktion, Licht durch die Maske zu übertragen und ein Muster auf dem lichtempfindlichen Material zu bilden. Wenn jedoch EUV-Licht (extrem ultraviolettes Licht) auf die Fotomaske trifft, gibt diese Wärme ab, wodurch die Temperatur auf 600 bis 1000 Grad Celsius ansteigt, was zu thermischen Schäden führen kann. Daher wird üblicherweise eine Schicht aus Siliziumkarbid (SiC) auf der Fotomaske abgeschieden, um dieses Problem zu lindern. Derzeit haben viele ausländische Unternehmen, wie beispielsweise ASML, damit begonnen, Filme mit einer Transparenz von mehr als 90 % bereitzustellen, um den Reinigungs- und Inspektionsbedarf während der Verwendung der Fotomaske zu reduzieren und so die Effizienz und Produktausbeute von EUV-Lithographiemaschinen zu verbessern . Plasmaätzen undAblagerungsfokusringund andere Bei der Halbleiterherstellung verwendet der Ätzprozess flüssige oder gasförmige Ätzmittel (z. B. fluorhaltige Gase), die in Plasma ionisiert werden, um den Wafer zu bombardieren und unerwünschte Materialien selektiv zu entfernen, bis das gewünschte Schaltkreismuster auf dem Wafer verbleibtWaferOberfläche. Im Gegensatz dazu ähnelt die Dünnschichtabscheidung der Rückseite des Ätzens, wobei ein Abscheidungsverfahren verwendet wird, um Isoliermaterialien zwischen Metallschichten zu schichten, um einen Dünnfilm zu bilden. Da bei beiden Verfahren die Plasmatechnologie zum Einsatz kommt, sind sie anfällig für korrosive Auswirkungen auf Kammern und Komponenten. Daher müssen die Komponenten im Inneren der Ausrüstung eine gute Plasmabeständigkeit, eine geringe Reaktivität gegenüber Fluorätzgasen und eine geringe Leitfähigkeit aufweisen. Herkömmliche Komponenten von Ätz- und Abscheidungsgeräten, wie z. B. Fokusringe, bestehen normalerweise aus Materialien wie Silizium oder Quarz. Mit der fortschreitenden Miniaturisierung integrierter Schaltkreise nehmen jedoch der Bedarf und die Bedeutung von Ätzprozessen bei der Herstellung integrierter Schaltkreise zu. Auf mikroskopischer Ebene erfordert das präzise Ätzen von Siliziumwafern hochenergetisches Plasma, um kleinere Linienbreiten und komplexere Gerätestrukturen zu erreichen. Daher hat sich Siliziumkarbid (SiC) mit chemischer Gasphasenabscheidung (CVD) aufgrund seiner hervorragenden physikalischen und chemischen Eigenschaften, seiner hohen Reinheit und Gleichmäßigkeit nach und nach zum bevorzugten Beschichtungsmaterial für Ätz- und Abscheidungsgeräte entwickelt. Zu den CVD-Siliziumkarbid-Komponenten in Ätzgeräten gehören derzeit Fokusringe, Gasduschköpfe, Tabletts und Kantenringe. Bei Abscheidungsgeräten gibt es Kammerabdeckungen, Kammerauskleidungen uswSIC-beschichtete Graphitsubstrate.
Aufgrund seiner geringen Reaktivität und Leitfähigkeit gegenüber Chlor- und Fluor-Ätzgasen,CVD-Siliziumkarbidhat sich zu einem idealen Material für Komponenten wie Fokusringe in Plasmaätzanlagen entwickelt.CVD-SiliziumkarbidZu den Komponenten in Ätzgeräten gehören Fokusringe, Gasduschköpfe, Tabletts, Kantenringe usw. Nehmen wir als Beispiel die Fokusringe, es handelt sich um Schlüsselkomponenten, die außerhalb des Wafers platziert sind und in direktem Kontakt mit dem Wafer stehen. Durch Anlegen einer Spannung an den Ring wird das Plasma durch den Ring auf den Wafer fokussiert, wodurch die Gleichmäßigkeit des Prozesses verbessert wird. Traditionell bestehen Fokusringe aus Silizium oder Quarz. Da jedoch die Miniaturisierung integrierter Schaltkreise voranschreitet, nimmt die Nachfrage und Bedeutung von Ätzprozessen bei der Herstellung integrierter Schaltkreise weiter zu. Der Leistungs- und Energiebedarf beim Plasmaätzen steigt weiter, insbesondere bei Ätzanlagen mit kapazitiv gekoppeltem Plasma (CCP), die eine höhere Plasmaenergie erfordern. Daher werden immer häufiger Fokusringe aus Siliziumkarbid-Materialien eingesetzt.
Zeitpunkt der Veröffentlichung: 29. Okt. 2024