Սիլիցիումի կարբիդային կերամիկա. կիսահաղորդչային գործընթացների համար անհրաժեշտ ճշգրիտ բաղադրիչներ

Ֆոտոլիտոգրաֆիայի տեխնոլոգիան հիմնականում կենտրոնանում է օպտիկական համակարգերի կիրառման վրա՝ սիլիկոնային վաֆլիների վրա սխեմաները բացահայտելու համար: Այս գործընթացի ճշգրտությունը ուղղակիորեն ազդում է ինտեգրալային սխեմաների կատարողականի և թողունակության վրա: Որպես չիպերի արտադրության լավագույն սարքավորումներից մեկը, լիտոգրաֆիայի մեքենան պարունակում է մինչև հարյուր հազարավոր բաղադրիչներ: Ե՛վ օպտիկական բաղադրիչները, և՛ բաղադրամասերը լիտոգրաֆիայի համակարգում պահանջում են չափազանց բարձր ճշգրտություն՝ ապահովելու շղթայի աշխատանքը և ճշգրտությունը:SiC կերամիկաօգտագործվել ենվաֆլի ճարմանդներև կերամիկական քառակուսի հայելիներ։

Վաֆլի չակՎաֆլի ճարմանդը լիտոգրաֆիայի մեքենայի մեջ կրում և տեղափոխում է վաֆլի բացահայտման գործընթացում: Վաֆլի և խցիկի միջև ճշգրիտ հավասարեցումը կարևոր է վաֆլի մակերեսի վրա նախշը ճշգրիտ կրկնելու համար:SiC վաֆլիՉակերը հայտնի են իրենց թեթև, մեծ չափերի կայունությամբ և ջերմային ընդարձակման ցածր գործակցով, ինչը կարող է նվազեցնել իներցիոն բեռները և բարելավել շարժման արդյունավետությունը, դիրքավորման ճշգրտությունը և կայունությունը:

Կերամիկական քառակուսի հայելին Լիտոգրաֆիայի մեքենայում կարևոր է շարժման համաժամացումը վաֆլի կցորդի և դիմակի փուլի միջև, որն ուղղակիորեն ազդում է լիտոգրաֆիայի ճշգրտության և եկամտաբերության վրա: Քառակուսի ռեֆլեկտորը վաֆլի չակ սկանավորող դիրքավորման հետադարձ կապի չափման համակարգի հիմնական բաղադրիչն է, և դրա նյութական պահանջները թեթև և խիստ են: Չնայած սիլիցիումի կարբիդային կերամիկաներն ունեն իդեալական թեթև հատկություններ, նման բաղադրիչների արտադրությունը դժվար է: Ներկայում ինտեգրալ միացումների սարքավորումների միջազգային առաջատար արտադրողները հիմնականում օգտագործում են այնպիսի նյութեր, ինչպիսիք են հալված սիլիցիումը և կորդիերիտը: Այնուամենայնիվ, տեխնոլոգիայի առաջընթացի շնորհիվ չինացի մասնագետները հասել են մեծ չափի, բարդ ձևի, շատ թեթև, ամբողջությամբ փակ սիլիցիումի կարբիդի կերամիկական քառակուսի հայելիների և ֆոտոլիտոգրաֆիայի մեքենաների այլ ֆունկցիոնալ օպտիկական բաղադրիչների արտադրությանը: Ֆոտոդիմակը, որը նաև հայտնի է որպես բացվածք, լույսը փոխանցում է դիմակի միջով՝ լուսազգայուն նյութի վրա նախշ ձևավորելու համար: Այնուամենայնիվ, երբ EUV լույսը ճառագայթում է դիմակը, այն ջերմություն է արտանետում՝ ջերմաստիճանը բարձրացնելով մինչև 600-ից մինչև 1000 աստիճան Ցելսիուս, ինչը կարող է ջերմային վնաս պատճառել: Հետևաբար, SiC թաղանթի շերտը սովորաբար տեղադրվում է ֆոտոդիմակի վրա: Շատ արտասահմանյան ընկերություններ, ինչպիսիք են ASML-ը, այժմ առաջարկում են ավելի քան 90% հաղորդունակությամբ ֆիլմեր՝ ֆոտոդիմակի օգտագործման ընթացքում մաքրումը և ստուգումը նվազեցնելու և EUV ֆոտոլիտոգրաֆիայի մեքենաների արդյունավետությունն ու արտադրանքի արդյունավետությունը բարելավելու համար:

Պլազմային փորագրումև Deposition Photomasks-ը, որը նաև հայտնի է որպես խաչմերուկ, հիմնական գործառույթն է՝ լուսազգայուն նյութի վրա լույս փոխանցելու և լուսազգայուն նյութի վրա ձևավորելու հիմնական գործառույթը: Այնուամենայնիվ, երբ EUV (ծայրահեղ ուլտրամանուշակագույն) լույսը ճառագայթում է ֆոտոդիմակը, այն ջերմություն է արձակում՝ ջերմաստիճանը բարձրացնելով մինչև 600-ից մինչև 1000 աստիճան Ցելսիուս, ինչը կարող է ջերմային վնաս պատճառել: Հետևաբար, սիլիցիումի կարբիդի (SiC) թաղանթի շերտը սովորաբար տեղադրվում է ֆոտոդիմակի վրա՝ այս խնդիրը մեղմելու համար: Ներկայումս շատ արտասահմանյան ընկերություններ, ինչպիսին է ASML-ը, սկսել են ավելի քան 90% թափանցիկությամբ ֆիլմեր տրամադրել՝ նվազեցնելով ֆոտոդիմակի օգտագործման ընթացքում մաքրման և ստուգման անհրաժեշտությունը՝ դրանով իսկ բարելավելով EUV լիտոգրաֆիայի մեքենաների արդյունավետությունն ու արտադրանքի արտադրողականությունը։ . Պլազմային փորագրում ևԱվանդման ֆոկուսի օղակև այլք Կիսահաղորդիչների արտադրության մեջ փորագրման գործընթացում օգտագործվում են հեղուկ կամ գազային փորագրիչներ (օրինակ՝ ֆտոր պարունակող գազեր), որոնք իոնացված են պլազմայի մեջ՝ վաֆլի ռմբակոծման և անցանկալի նյութերը ընտրողաբար հեռացնելու համար, մինչև մնա ցանկալի շղթայի ձևը։վաֆլիմակերեսը. Ի հակադրություն, բարակ թաղանթի նստեցումը նման է փորագրման հակառակ կողմին, օգտագործելով տեղադրման մեթոդը մետաղական շերտերի միջև մեկուսիչ նյութերը բարակ թաղանթ ձևավորելու համար: Քանի որ երկու գործընթացներն էլ օգտագործում են պլազմային տեխնոլոգիա, դրանք հակված են խցիկների և բաղադրիչների վրա քայքայիչ ազդեցության: Հետևաբար, սարքավորումների ներսում բաղադրիչները պետք է ունենան լավ պլազմային դիմադրություն, ցածր ռեակտիվություն ֆտորով փորագրող գազերի նկատմամբ և ցածր հաղորդունակություն: Ավանդական փորագրման և տեղադրման սարքավորումների բաղադրիչները, ինչպիսիք են ֆոկուսային օղակները, սովորաբար պատրաստված են այնպիսի նյութերից, ինչպիսիք են սիլիցիումը կամ քվարցը: Այնուամենայնիվ, ինտեգրալ սխեմաների մանրանկարչության առաջընթացի հետ մեկտեղ մեծանում է փորագրման գործընթացների պահանջարկը և կարևորությունը ինտեգրալ սխեմաների արտադրության մեջ: Մանրադիտակային մակարդակում սիլիկոնային վաֆլի ճշգրիտ փորագրման համար պահանջվում է բարձր էներգիայի պլազմա՝ ավելի փոքր գծերի լայնության և սարքի ավելի բարդ կառուցվածքի հասնելու համար: Հետևաբար, քիմիական գոլորշիների նստեցման (CVD) սիլիցիումի կարբիդը (SiC) աստիճանաբար դարձել է փորագրման և նստեցման սարքավորումների նախընտրելի ծածկույթ՝ իր գերազանց ֆիզիկական և քիմիական հատկություններով, բարձր մաքրությամբ և միատեսակությամբ: Ներկայումս փորագրման սարքավորումների CVD սիլիցիումի կարբիդի բաղադրիչները ներառում են ֆոկուսային օղակներ, գազային ցնցուղի գլխիկներ, սկուտեղներ և եզրային օղակներ: Դեպոզիցիոն սարքավորումներում կան խցիկի ծածկոցներ, խցիկի երեսպատում ևSIC-պատված գրաֆիտային ենթաշերտեր.

Քլորի և ֆտորի փորագրող գազերի նկատմամբ ցածր ռեակտիվության և հաղորդունակության պատճառով,CVD սիլիցիումի կարբիդդարձել է իդեալական նյութ այնպիսի բաղադրիչների համար, ինչպիսիք են ֆոկուսային օղակները պլազմային փորագրման սարքավորումներում:CVD սիլիցիումի կարբիդՕֆորտային սարքավորումների բաղադրիչները ներառում են ֆոկուսային օղակներ, գազային ցնցուղի գլուխներ, սկուտեղներ, եզրային օղակներ և այլն: Որպես օրինակ բերեք ֆոկուսային օղակները, դրանք հիմնական բաղադրիչներն են, որոնք տեղադրված են վաֆլի դուրս և անմիջական շփման մեջ են վաֆլի հետ: Օղակի վրա լարում կիրառելով, պլազման օղակի միջով կենտրոնանում է վաֆլի վրա՝ բարելավելով գործընթացի միատեսակությունը: Ավանդաբար, ֆոկուսային օղակները պատրաստված են սիլիցիումից կամ քվարցից: Այնուամենայնիվ, քանի որ ինտեգրալ սխեմաների մանրանկարչությունը զարգանում է, փորագրման գործընթացների պահանջարկը և կարևորությունը ինտեգրալ սխեմաների արտադրության մեջ շարունակում է աճել: Պլազմայի փորագրման հզորությունը և էներգիայի պահանջները շարունակում են աճել, հատկապես կապակցված պլազմայի (CCP) փորագրման սարքավորումներում, որոնք պահանջում են ավելի բարձր պլազմային էներգիա: Արդյունքում ավելանում է սիլիցիումի կարբիդային նյութերից պատրաստված ֆոկուսային օղակների օգտագործումը։