La technologie de photolithographie se concentre principalement sur l’utilisation de systèmes optiques pour exposer des motifs de circuits sur des tranches de silicium. La précision de ce processus affecte directement les performances et le rendement des circuits intégrés. En tant qu'équipement de pointe pour la fabrication de puces, la machine de lithographie contient jusqu'à des centaines de milliers de composants. Les composants optiques et les composants du système de lithographie nécessitent une précision extrêmement élevée pour garantir les performances et la précision du circuit.Céramique SiCont été utilisés dansmandrins à plaquetteset miroirs carrés en céramique.
Mandrin à plaquettesLe mandrin de plaquette de la machine de lithographie porte et déplace la plaquette pendant le processus d'exposition. Un alignement précis entre la tranche et le mandrin est essentiel pour reproduire avec précision le motif sur la surface de la tranche.plaquette SiCLes mandrins sont connus pour leur légèreté, leur stabilité dimensionnelle élevée et leur faible coefficient de dilatation thermique, qui peuvent réduire les charges d'inertie et améliorer l'efficacité du mouvement, la précision du positionnement et la stabilité.
Miroir carré en céramique Dans la machine de lithographie, la synchronisation du mouvement entre le mandrin de plaquette et la platine du masque est cruciale, ce qui affecte directement la précision et le rendement de la lithographie. Le réflecteur carré est un élément clé du système de mesure de rétroaction de positionnement par balayage du mandrin de tranche, et ses exigences matérielles sont légères et strictes. Bien que les céramiques de carbure de silicium présentent des propriétés de légèreté idéales, la fabrication de tels composants est un défi. Actuellement, les principaux fabricants internationaux d’équipements de circuits intégrés utilisent principalement des matériaux tels que la silice fondue et la cordiérite. Cependant, grâce aux progrès de la technologie, les experts chinois ont réussi à fabriquer des miroirs carrés en céramique de carbure de silicium de grande taille, de forme complexe, très légers et entièrement fermés, ainsi que d'autres composants optiques fonctionnels pour les machines de photolithographie. Le photomasque, également appelé ouverture, transmet la lumière à travers le masque pour former un motif sur le matériau photosensible. Cependant, lorsque la lumière EUV irradie le masque, elle émet de la chaleur, augmentant la température entre 600 et 1 000 degrés Celsius, ce qui peut provoquer des dommages thermiques. Par conséquent, une couche de film SiC est généralement déposée sur le photomasque. De nombreuses entreprises étrangères, comme ASML, proposent désormais des films avec un coefficient de transmission supérieur à 90 % pour réduire le nettoyage et l'inspection lors de l'utilisation du photomasque et améliorer l'efficacité et le rendement des machines de photolithographie EUV.
Gravure au plasmaet les photomasques de dépôt, également connus sous le nom de réticule, ont pour fonction principale de transmettre la lumière à travers le masque et de former un motif sur le matériau photosensible. Cependant, lorsque la lumière EUV (ultraviolet extrême) irradie le photomasque, elle émet de la chaleur, augmentant la température entre 600 et 1 000 degrés Celsius, ce qui peut provoquer des dommages thermiques. Par conséquent, une couche de film de carbure de silicium (SiC) est généralement déposée sur le photomasque pour atténuer ce problème. À l'heure actuelle, de nombreuses sociétés étrangères, comme ASML, ont commencé à fournir des films d'une transparence supérieure à 90 % pour réduire le besoin de nettoyage et d'inspection lors de l'utilisation du photomasque, améliorant ainsi l'efficacité et le rendement des machines de lithographie EUV. . Gravure au plasma etBague de mise au point de dépôtet autres Dans la fabrication de semi-conducteurs, le processus de gravure utilise des agents de gravure liquides ou gazeux (tels que des gaz contenant du fluor) ionisés en plasma pour bombarder la tranche et éliminer sélectivement les matériaux indésirables jusqu'à ce que le motif de circuit souhaité reste sur la plaquette.tranchesurface. En revanche, le dépôt de couches minces est similaire à l’envers de la gravure, utilisant une méthode de dépôt permettant d’empiler des matériaux isolants entre des couches métalliques pour former un film mince. Étant donné que les deux procédés utilisent la technologie plasma, ils sont sujets à des effets corrosifs sur les chambres et les composants. Par conséquent, les composants à l’intérieur de l’équipement doivent avoir une bonne résistance au plasma, une faible réactivité aux gaz de gravure fluorés et une faible conductivité. Les composants traditionnels des équipements de gravure et de dépôt, tels que les bagues de focalisation, sont généralement constitués de matériaux tels que le silicium ou le quartz. Cependant, avec les progrès de la miniaturisation des circuits intégrés, la demande et l’importance des processus de gravure dans la fabrication de circuits intégrés augmentent. Au niveau microscopique, la gravure précise des plaquettes de silicium nécessite un plasma à haute énergie pour obtenir des largeurs de lignes plus petites et des structures de dispositif plus complexes. Par conséquent, le carbure de silicium (SiC) par dépôt chimique en phase vapeur (CVD) est progressivement devenu le matériau de revêtement préféré pour les équipements de gravure et de dépôt avec ses excellentes propriétés physiques et chimiques, sa grande pureté et son uniformité. À l'heure actuelle, les composants en carbure de silicium CVD utilisés dans les équipements de gravure comprennent des bagues de mise au point, des pommes de douche à gaz, des plateaux et des anneaux de bord. Dans les équipements de dépôt, il existe des couvercles de chambre, des revêtements de chambre etSubstrats en graphite recouverts de SIC.
En raison de sa faible réactivité et conductivité aux gaz de gravure au chlore et au fluor,Carbure de silicium CVDest devenu un matériau idéal pour des composants tels que les bagues de focalisation dans les équipements de gravure au plasma.Carbure de silicium CVDles composants des équipements de gravure comprennent des bagues de mise au point, des pommes de douche à gaz, des plateaux, des anneaux de bord, etc. Prenons l'exemple des bagues de mise au point, ce sont des composants clés placés à l'extérieur de la plaquette et en contact direct avec la plaquette. En appliquant une tension à l'anneau, le plasma est focalisé à travers l'anneau sur la tranche, améliorant ainsi l'uniformité du processus. Traditionnellement, les bagues de mise au point sont en silicium ou en quartz. Cependant, à mesure que la miniaturisation des circuits intégrés progresse, la demande et l’importance des processus de gravure dans la fabrication de circuits intégrés continuent d’augmenter. Les besoins en puissance et en énergie de gravure au plasma continuent d'augmenter, en particulier dans les équipements de gravure à plasma à couplage capacitif (CCP), qui nécessitent une énergie de plasma plus élevée. En conséquence, l’utilisation de bagues de focalisation en carbure de silicium augmente.
Heure de publication : 29 octobre 2024