炭化ケイ素セラミックスの半導体分野への応用

フォトリソグラフィー装置の精密部品に最適な材料

半導体分野では、炭化ケイ素セラミック材料は主に、炭化ケイ素ワークテーブル、ガイドレール、反射板, セラミック吸引チャックリソグラフィー装置用の、アーム、研削ディスク、治具など。

炭化ケイ素セラミック部品半導体・光学機器用

●炭化ケイ素セラミック砥石です。砥石が鋳鉄や炭素鋼の場合、寿命が短く、熱膨張係数も大きい。シリコンウェーハの加工中、特に高速研削または研磨中、研削ディスクの磨耗や熱変形により、シリコンウェーハの平面度や平行度を確保することが困難になります。炭化ケイ素セラミックス製の砥石は硬度が高く摩耗が少なく、熱膨張係数がシリコンウェーハとほぼ同じであるため、高速での研削・研磨が可能です。
●炭化ケイ素セラミック製治具です。さらに、シリコンウェーハは製造時に高温の熱処理を受ける必要があり、多くの場合、炭化ケイ素製の治具を使用して輸送されます。耐熱性があり、非破壊的です。ダイヤモンド ライク カーボン (DLC) やその他のコーティングを表面に適用して、性能を向上させ、ウェーハの損傷を軽減し、汚染の拡大を防ぐことができます。
●炭化ケイ素製作業台です。リソグラフィー装置のワークテーブルを例にとると、ワークテーブルは主に露光動作を完了する役割を担っており、高速、大ストローク、6自由度のナノレベルの超精密動作が要求されます。たとえば、解像度 100nm、オーバーレイ精度 33nm、線幅 10nm のリソグラフィー装置の場合、ワークテーブルの位置決め精度は 10nm に達する必要があり、マスクとシリコンウェーハの同時ステッピング速度とスキャン速度は 150nm/s です。それぞれ、120nm/sと120nm/s、マスクのスキャン速度は500nm/sに近く、ワークテーブルには非常に高い性能が要求されます。高い動作精度と安定性。

ワークテーブルと微動テーブルの概略図（一部断面）

●炭化ケイ素セラミック角ミラーです。リソグラフィー装置などの主要な集積回路装置の主要コンポーネントは、複雑な形状、複雑な寸法、中空の軽量構造を備えているため、このような炭化ケイ素セラミックコンポーネントの製造が困難になっています。現在、オランダのASML、日本のニコン、キヤノンなどの国際集積回路装置メーカーの主流は、リソグラフィー装置の核心部品である角形ミラーの作製に微結晶ガラスやコージェライトなどの材料を大量に使用し、炭化ケイ素を使用しています。セラミックを使用して、単純な形状の他の高性能構造コンポーネントを作成します。しかし、中国建築材料研究院の専門家は、独自の製造技術を使用して、大型、複雑な形状、非常に軽量な完全密閉型炭化ケイ素セラミック正方形ミラーやリソグラフィー装置用のその他の構造および機能光学コンポーネントの製造を実現しました。