フォトリソグラフィー技術は主に、光学システムを使用してシリコンウェーハ上に回路パターンを露光することに焦点を当てています。このプロセスの精度は、集積回路の性能と歩留まりに直接影響します。チップ製造の最上位装置の 1 つであるリソグラフィー マシンには、最大数十万のコンポーネントが含まれています。光学コンポーネントとリソグラフィ システム内のコンポーネントは両方とも、回路のパフォーマンスと精度を確保するために非常に高い精度を必要とします。SiCセラミックスで使用されていますウェーハチャックそしてセラミック製の四角い鏡。
ウエハチャックリソグラフィー装置のウェーハ チャックは、露光プロセス中にウェーハを支えて移動させます。ウェーハ表面にパターンを正確に複製するには、ウェーハとチャックの間の正確な位置合わせが不可欠です。SiCウェハチャックは軽量、高い寸法安定性、低い熱膨張係数で知られており、慣性負荷を軽減し、動作効率、位置決め精度、安定性を向上させることができます。
セラミック角形ミラー リソグラフィー装置では、ウェハチャックとマスクステージ間の動作の同期が非常に重要であり、リソグラフィーの精度と歩留まりに直接影響します。正方形の反射板は、ウェーハ チャックの走査位置決めフィードバック測定システムの重要なコンポーネントであり、その材料要件は軽量かつ厳格です。炭化ケイ素セラミックは理想的な軽量特性を備えていますが、そのような部品の製造は困難です。現在、国際的な大手集積回路装置メーカーは主に溶融シリカやコーディエライトなどの材料を使用しています。しかし、技術の進歩により、中国の専門家は、フォトリソグラフィー装置用の大型、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角形ミラーやその他の機能光学部品の製造を達成しました。アパーチャとしても知られるフォトマスクは、マスクを通して光を透過させ、感光性材料上にパターンを形成します。しかし、EUV光がマスクに照射されるとマスクが発熱し、温度が600～1000℃まで上昇し、熱損傷を引き起こす可能性があります。したがって、通常はフォトマスク上に SiC 膜の層が堆積されます。 ASML などの多くの外国企業は現在、フォトマスク使用時の洗浄と検査を軽減し、EUV フォトリソグラフィー装置の効率と製品歩留まりを向上させるために、90% を超える透過率のフィルムを提供しています。
プラズマエッチングクロスヘアとも呼ばれる蒸着フォトマスクは、マスクを通して光を透過させ、感光性材料上にパターンを形成するという主な機能を持っています。しかし、フォトマスクにEUV（極紫外線）光が照射されると発熱し、その温度は600～1000℃まで上昇し、熱ダメージを引き起こす可能性があります。したがって、この問題を軽減するために、通常は炭化ケイ素 (SiC) 膜の層がフォトマスク上に堆積されます。現在、ASML などの多くの外資系企業は、フォトマスク使用時の洗浄や検査の必要性を軽減するために、透明度 90% 以上のフィルムの提供を開始しており、これにより EUV リソグラフィー装置の効率と製品歩留まりが向上しています。 。プラズマエッチングと蒸着フォーカスリング半導体製造におけるエッチングプロセスでは、プラズマにイオン化された液体またはガスエッチャント（フッ素含有ガスなど）を使用してウェハを衝撃し、所望の回路パターンがウェハ上に残るまで不要な材料を選択的に除去します。ウエハース表面。対照的に、薄膜堆積はエッチングの逆に似ており、金属層の間に絶縁材料を積み重ねて薄膜を形成する堆積法を使用します。どちらのプロセスもプラズマ技術を使用しているため、チャンバーやコンポーネントに腐食の影響を与える傾向があります。そのため、装置内部の部品には、耐プラズマ性が高く、フッ素系エッチングガスに対する反応性が低く、導電率が低いことが求められます。フォーカス リングなどの従来のエッチングおよび堆積装置のコンポーネントは、通常、シリコンや石英などの材料で作られています。しかし、集積回路の微細化が進むにつれて、集積回路製造におけるエッチングプロセスの需要と重要性が高まっています。顕微鏡レベルでは、より細い線幅とより複雑なデバイス構造を実現するために、シリコン ウェーハを正確にエッチングするには高エネルギー プラズマが必要です。したがって、化学蒸着 (CVD) 炭化ケイ素 (SiC) は、その優れた物理的および化学的特性、高純度、均一性により、エッチングおよび蒸着装置のコーティング材料として徐々に使用されるようになりました。現在、エッチング装置の CVD 炭化ケイ素コンポーネントには、フォーカス リング、ガス シャワー ヘッド、トレイ、エッジ リングが含まれます。蒸着装置には、チャンバー カバー、チャンバー ライナー、およびチャンバー ライナーがあります。SIC コーティングされたグラファイト基板.
塩素やフッ素のエッチングガスに対する反応性や導電性が低いため、CVD炭化ケイ素プラズマエッチング装置のフォーカスリングなどに最適な素材となっています。CVD炭化ケイ素エッチング装置のコンポーネントには、フォーカス リング、ガス シャワー ヘッド、トレイ、エッジ リングなどが含まれます。フォーカス リングを例にとると、これらはウエハの外側に配置され、ウエハと直接接触する重要なコンポーネントです。リングに電圧を印加することにより、プラズマがリングを通してウエハ上に集中し、プロセスの均一性が向上します。従来、フォーカス リングはシリコンまたは石英で作られていました。しかし、集積回路の微細化が進むにつれて、集積回路製造におけるエッチングプロセスの需要と重要性は増加し続けています。プラズマエッチングの電力とエネルギーの要件は、特により高いプラズマエネルギーを必要とする容量結合プラズマ (CCP) エッチング装置で増加し続けています。その結果、炭化ケイ素素材を使用したフォーカスリングの使用が増加しています。
投稿日時: 2024 年 10 月 29 日