সিলিকন কার্বাইড সিরামিক: অর্ধপরিবাহী প্রক্রিয়ার জন্য প্রয়োজনীয় নির্ভুল উপাদান

ফটোলিথোগ্রাফি প্রযুক্তি মূলত সিলিকন ওয়েফারে সার্কিট প্যাটার্ন প্রকাশের জন্য অপটিক্যাল সিস্টেম ব্যবহারের উপর জোর দেয়। এই প্রক্রিয়ার নির্ভুলতা সরাসরি ইন্টিগ্রেটেড সার্কিটের কর্মক্ষমতা এবং ফলনের উপর প্রভাব ফেলে। চিপ তৈরির জন্য শীর্ষস্থানীয় সরঞ্জামগুলির মধ্যে একটি হিসাবে, লিথোগ্রাফি মেশিনে লক্ষ লক্ষ পর্যন্ত উপাদান থাকে। সার্কিট কর্মক্ষমতা এবং নির্ভুলতা নিশ্চিত করার জন্য অপটিক্যাল উপাদান এবং লিথোগ্রাফি সিস্টেমের মধ্যে থাকা উপাদান উভয়েরই অত্যন্ত উচ্চ নির্ভুলতা প্রয়োজন।SiC সিরামিকব্যবহার করা হয়েছেওয়েফার চাকএবং সিরামিক বর্গাকার আয়না।

ওয়েফার চাকলিথোগ্রাফি মেশিনের ওয়েফার চাক এক্সপোজার প্রক্রিয়ার সময় ওয়েফারটিকে বহন করে এবং নাড়াচাড়া করে। ওয়েফারের পৃষ্ঠে প্যাটার্নটি সঠিকভাবে প্রতিলিপি করার জন্য ওয়েফার এবং চাকের মধ্যে সঠিক সারিবদ্ধকরণ অপরিহার্য।SiC ওয়েফারচাকগুলি তাদের হালকা ওজনের, উচ্চ মাত্রিক স্থিতিশীলতা এবং কম তাপীয় প্রসারণ সহগের জন্য পরিচিত, যা জড়তা লোড কমাতে পারে এবং গতি দক্ষতা, অবস্থান নির্ভুলতা এবং স্থিতিশীলতা উন্নত করতে পারে।

সিরামিক বর্গাকার আয়না লিথোগ্রাফি মেশিনে, ওয়েফার চাক এবং মাস্ক পর্যায়ের মধ্যে গতি সমন্বয় অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ, যা সরাসরি লিথোগ্রাফির নির্ভুলতা এবং ফলনকে প্রভাবিত করে। বর্গাকার প্রতিফলক হল ওয়েফার চাক স্ক্যানিং পজিশনিং ফিডব্যাক পরিমাপ ব্যবস্থার একটি মূল উপাদান এবং এর উপাদানের প্রয়োজনীয়তা হালকা এবং কঠোর। যদিও সিলিকন কার্বাইড সিরামিকের আদর্শ হালকা বৈশিষ্ট্য রয়েছে, এই ধরনের উপাদান তৈরি করা চ্যালেঞ্জিং। বর্তমানে, শীর্ষস্থানীয় আন্তর্জাতিক ইন্টিগ্রেটেড সার্কিট সরঞ্জাম নির্মাতারা মূলত ফিউজড সিলিকা এবং কর্ডিয়ারাইট এর মতো উপকরণ ব্যবহার করে। যাইহোক, প্রযুক্তির অগ্রগতির সাথে সাথে, চীনা বিশেষজ্ঞরা ফটোলিথোগ্রাফি মেশিনের জন্য বৃহৎ আকারের, জটিল আকৃতির, অত্যন্ত হালকা, সম্পূর্ণরূপে আবদ্ধ সিলিকন কার্বাইড সিরামিক বর্গাকার আয়না এবং অন্যান্য কার্যকরী অপটিক্যাল উপাদান তৈরিতে সাফল্য অর্জন করেছেন। ফটোমাস্ক, যা অ্যাপারচার নামেও পরিচিত, আলোক সংবেদনশীল উপাদানের উপর একটি প্যাটার্ন তৈরি করতে মুখোশের মাধ্যমে আলো প্রেরণ করে। যাইহোক, যখন EUV আলো মুখোশকে বিকিরণ করে, তখন এটি তাপ নির্গত করে, তাপমাত্রা 600 থেকে 1000 ডিগ্রি সেলসিয়াসে বৃদ্ধি করে, যা তাপীয় ক্ষতির কারণ হতে পারে। অতএব, SiC ফিল্মের একটি স্তর সাধারণত ফটোমাস্কের উপর জমা হয়। অনেক বিদেশী কোম্পানি, যেমন ASML, এখন 90% এর বেশি ট্রান্সমিট্যান্স সহ ফিল্ম অফার করে যাতে ফটোমাস্ক ব্যবহারের সময় পরিষ্কার এবং পরিদর্শন কমানো যায় এবং EUV ফটোলিথোগ্রাফি মেশিনের দক্ষতা এবং পণ্যের ফলন উন্নত হয়।

প্লাজমা এচিংএবং ডিপোজিশন ফটোমাস্ক, যা ক্রসহেয়ার নামেও পরিচিত, এর প্রধান কাজ হল মাস্কের মাধ্যমে আলো প্রেরণ করা এবং আলোক সংবেদনশীল উপাদানের উপর একটি প্যাটার্ন তৈরি করা। যাইহোক, যখন EUV (চরম অতিবেগুনী) আলো ফটোমাস্ককে বিকিরণ করে, তখন এটি তাপ নির্গত করে, যার ফলে তাপমাত্রা 600 থেকে 1000 ডিগ্রি সেলসিয়াসের মধ্যে বৃদ্ধি পায়, যা তাপীয় ক্ষতির কারণ হতে পারে। অতএব, এই সমস্যা দূর করার জন্য সাধারণত ফটোমাস্কের উপর সিলিকন কার্বাইড (SiC) ফিল্মের একটি স্তর জমা করা হয়। বর্তমানে, অনেক বিদেশী কোম্পানি, যেমন ASML, ফটোমাস্ক ব্যবহারের সময় পরিষ্কার এবং পরিদর্শনের প্রয়োজনীয়তা কমাতে 90% এর বেশি স্বচ্ছতা সহ ফিল্ম সরবরাহ করা শুরু করেছে, যার ফলে EUV লিথোগ্রাফি মেশিনের দক্ষতা এবং পণ্যের ফলন উন্নত হয়। প্লাজমা এচিং এবংডিপোজিশন ফোকাস রিংএবং অন্যান্য সেমিকন্ডাক্টর উৎপাদনে, এচিং প্রক্রিয়ায় তরল বা গ্যাসীয় এচ্যান্ট (যেমন ফ্লোরিনযুক্ত গ্যাস) ব্যবহার করে প্লাজমাতে আয়নিত করে ওয়েফারে বোমাবর্ষণ করা হয় এবং পছন্দসই সার্কিট প্যাটার্ন না থাকা পর্যন্ত অবাঞ্ছিত উপকরণগুলি বেছে বেছে অপসারণ করা হয়।ওয়েফারপৃষ্ঠ। বিপরীতে, পাতলা ফিল্ম ডিপোজিশন এচিংয়ের বিপরীত দিকের অনুরূপ, ডিপোজিশন পদ্ধতি ব্যবহার করে ধাতব স্তরগুলির মধ্যে অন্তরক উপকরণগুলিকে পাতলা ফিল্ম তৈরি করার জন্য স্ট্যাক করা হয়। যেহেতু উভয় প্রক্রিয়া প্লাজমা প্রযুক্তি ব্যবহার করে, তাই এগুলি চেম্বার এবং উপাদানগুলিতে ক্ষয়কারী প্রভাবের ঝুঁকিতে থাকে। অতএব, সরঞ্জামের ভিতরের উপাদানগুলিতে ভাল প্লাজমা প্রতিরোধ ক্ষমতা, ফ্লোরিন এচিং গ্যাসের প্রতি কম প্রতিক্রিয়াশীলতা এবং কম পরিবাহিতা থাকা প্রয়োজন। ঐতিহ্যবাহী এচিং এবং ডিপোজিশন সরঞ্জাম উপাদান, যেমন ফোকাস রিং, সাধারণত সিলিকন বা কোয়ার্টজের মতো উপকরণ দিয়ে তৈরি। তবে, ইন্টিগ্রেটেড সার্কিট মিনিয়েচারাইজেশনের অগ্রগতির সাথে সাথে, ইন্টিগ্রেটেড সার্কিট তৈরিতে এচিং প্রক্রিয়ার চাহিদা এবং গুরুত্ব বৃদ্ধি পাচ্ছে। মাইক্রোস্কোপিক স্তরে, সুনির্দিষ্ট সিলিকন ওয়েফার এচিংয়ের জন্য ছোট লাইন প্রস্থ এবং আরও জটিল ডিভাইস কাঠামো অর্জনের জন্য উচ্চ-শক্তি প্লাজমা প্রয়োজন। অতএব, রাসায়নিক বাষ্প ডিপোজিশন (CVD) সিলিকন কার্বাইড (SiC) ধীরে ধীরে এর চমৎকার ভৌত এবং রাসায়নিক বৈশিষ্ট্য, উচ্চ বিশুদ্ধতা এবং অভিন্নতার সাথে এচিং এবং ডিপোজিশন সরঞ্জামের জন্য পছন্দের আবরণ উপাদান হয়ে উঠেছে। বর্তমানে, এচিং সরঞ্জামগুলিতে CVD সিলিকন কার্বাইড উপাদানগুলির মধ্যে রয়েছে ফোকাস রিং, গ্যাস শাওয়ার হেড, ট্রে এবং এজ রিং। ডিপোজিশন সরঞ্জামগুলিতে, চেম্বার কভার, চেম্বার লাইনার এবংSIC-প্রলিপ্ত গ্রাফাইট সাবস্ট্রেট.

ক্লোরিন এবং ফ্লোরিন এচিং গ্যাসের প্রতি এর কম প্রতিক্রিয়াশীলতা এবং পরিবাহিতা থাকার কারণে,সিভিডি সিলিকন কার্বাইডপ্লাজমা এচিং সরঞ্জামে ফোকাস রিংয়ের মতো উপাদানগুলির জন্য একটি আদর্শ উপাদান হয়ে উঠেছে।সিভিডি সিলিকন কার্বাইডএচিং সরঞ্জামের উপাদানগুলির মধ্যে রয়েছে ফোকাস রিং, গ্যাস শাওয়ার হেড, ট্রে, এজ রিং ইত্যাদি। উদাহরণস্বরূপ ফোকাস রিংগুলি ধরুন, এগুলি ওয়েফারের বাইরে এবং ওয়েফারের সাথে সরাসরি সংস্পর্শে থাকা মূল উপাদান। রিংয়ে ভোল্টেজ প্রয়োগ করে, প্লাজমা রিংয়ের মাধ্যমে ওয়েফারের উপর ফোকাস করা হয়, যা প্রক্রিয়াটির অভিন্নতা উন্নত করে। ঐতিহ্যগতভাবে, ফোকাস রিংগুলি সিলিকন বা কোয়ার্টজ দিয়ে তৈরি। তবে, ইন্টিগ্রেটেড সার্কিট মিনিয়েচারাইজেশন অগ্রগতির সাথে সাথে, ইন্টিগ্রেটেড সার্কিট তৈরিতে এচিং প্রক্রিয়াগুলির চাহিদা এবং গুরুত্ব বৃদ্ধি পাচ্ছে। প্লাজমা এচিং শক্তি এবং শক্তির প্রয়োজনীয়তা বৃদ্ধি পাচ্ছে, বিশেষ করে ক্যাপাসিটিভলি কাপলড প্লাজমা (সিসিপি) এচিং সরঞ্জামগুলিতে, যার জন্য উচ্চ প্লাজমা শক্তি প্রয়োজন। ফলস্বরূপ, সিলিকন কার্বাইড উপকরণ দিয়ে তৈরি ফোকাস রিংগুলির ব্যবহার বৃদ্ধি পাচ্ছে।