La tecnología de fotolitografía se centra principalmente en el uso de sistemas ópticos para exponer patrones de circuitos en obleas de silicio. La precisión de este proceso afecta directamente al rendimiento y la producción de los circuitos integrados. Como uno de los equipos más importantes para la fabricación de chips, la máquina de litografía contiene cientos de miles de componentes. Tanto los componentes ópticos como los componentes internos del sistema de litografía requieren una precisión extremadamente alta para garantizar el rendimiento y la exactitud del circuito.cerámica de SiCse han utilizado enmandriles para obleasy espejos cuadrados de cerámica.
mandril para obleasEl soporte de la oblea en la máquina de litografía sostiene y mueve la oblea durante el proceso de exposición. Una alineación precisa entre la oblea y el soporte es esencial para replicar con exactitud el patrón en la superficie de la oblea.Oblea de SiCLos mandriles son conocidos por su ligereza, alta estabilidad dimensional y bajo coeficiente de dilatación térmica, lo que puede reducir las cargas inerciales y mejorar la eficiencia del movimiento, la precisión del posicionamiento y la estabilidad.
Espejo cuadrado de cerámica En la máquina de litografía, la sincronización del movimiento entre el porta-obleas y la etapa de la máscara es crucial, ya que afecta directamente la precisión y el rendimiento de la litografía. El reflector cuadrado es un componente clave del sistema de medición de retroalimentación de posicionamiento de escaneo del porta-obleas, y sus requisitos de material son ligeros y estrictos. Aunque la cerámica de carburo de silicio tiene propiedades ligeras ideales, la fabricación de dichos componentes es un desafío. Actualmente, los principales fabricantes internacionales de equipos de circuitos integrados utilizan principalmente materiales como sílice fundida y cordierita. Sin embargo, con el avance de la tecnología, los expertos chinos han logrado la fabricación de espejos cuadrados de cerámica de carburo de silicio de gran tamaño, forma compleja, altamente ligeros y completamente cerrados, así como otros componentes ópticos funcionales para máquinas de fotolitografía. La fotomáscara, también conocida como apertura, transmite la luz a través de ella para formar un patrón en el material fotosensible. Sin embargo, cuando la luz EUV irradia la máscara, emite calor, elevando la temperatura a entre 600 y 1000 grados Celsius, lo que puede causar daños térmicos. Por lo tanto, generalmente se deposita una capa de película de SiC sobre la fotomáscara. Muchas empresas extranjeras, como ASML, ofrecen ahora películas con una transmitancia superior al 90% para reducir la limpieza y la inspección durante el uso de la fotomáscara y mejorar la eficiencia y el rendimiento de las máquinas de fotolitografía EUV.
Grabado con plasmaLas fotomáscaras de deposición, también conocidas como retículas, tienen la función principal de transmitir luz a través de la máscara y formar un patrón en el material fotosensible. Sin embargo, cuando la luz EUV (ultravioleta extrema) irradia la fotomáscara, emite calor, elevando la temperatura a entre 600 y 1000 grados Celsius, lo que puede causar daños térmicos. Por lo tanto, generalmente se deposita una capa de película de carburo de silicio (SiC) en la fotomáscara para mitigar este problema. Actualmente, muchas empresas extranjeras, como ASML, han comenzado a proporcionar películas con una transparencia superior al 90% para reducir la necesidad de limpieza e inspección durante el uso de la fotomáscara, mejorando así la eficiencia y el rendimiento de las máquinas de litografía EUV.Anillo de enfoque de deposicióny otros En la fabricación de semiconductores, el proceso de grabado utiliza grabadores líquidos o gaseosos (como gases que contienen flúor) ionizados en plasma para bombardear la oblea y eliminar selectivamente los materiales no deseados hasta que el patrón de circuito deseado permanezca en laobleasuperficie. En contraste, la deposición de película delgada es similar al reverso del grabado, utilizando un método de deposición para apilar materiales aislantes entre capas metálicas para formar una película delgada. Dado que ambos procesos utilizan tecnología de plasma, son propensos a efectos corrosivos en cámaras y componentes. Por lo tanto, los componentes dentro del equipo deben tener buena resistencia al plasma, baja reactividad a los gases de grabado de flúor y baja conductividad. Los componentes tradicionales de los equipos de grabado y deposición, como los anillos de enfoque, generalmente están hechos de materiales como silicio o cuarzo. Sin embargo, con el avance de la miniaturización de los circuitos integrados, la demanda y la importancia de los procesos de grabado en la fabricación de circuitos integrados están aumentando. A nivel microscópico, el grabado preciso de obleas de silicio requiere plasma de alta energía para lograr anchos de línea más pequeños y estructuras de dispositivos más complejas. Por lo tanto, el carburo de silicio (SiC) de deposición química en fase vapor (CVD) se ha convertido gradualmente en el material de recubrimiento preferido para equipos de grabado y deposición debido a sus excelentes propiedades físicas y químicas, alta pureza y uniformidad. En la actualidad, los componentes de carburo de silicio CVD en los equipos de grabado incluyen anillos de enfoque, cabezales de ducha de gas, bandejas y anillos de borde. En los equipos de deposición, hay tapas de cámara, revestimientos de cámara ySustratos de grafito recubiertos con SIC.
Debido a su baja reactividad y conductividad a los gases de grabado de cloro y flúor,carburo de silicio CVDSe ha convertido en un material ideal para componentes como los anillos de enfoque en equipos de grabado por plasma.carburo de silicio CVDLos componentes de los equipos de grabado incluyen anillos de enfoque, cabezales de ducha de gas, bandejas, anillos de borde, etc. Tomemos como ejemplo los anillos de enfoque: son componentes clave ubicados fuera de la oblea y en contacto directo con ella. Al aplicar voltaje al anillo, el plasma se enfoca a través de él sobre la oblea, mejorando la uniformidad del proceso. Tradicionalmente, los anillos de enfoque se fabrican de silicio o cuarzo. Sin embargo, a medida que avanza la miniaturización de los circuitos integrados, la demanda y la importancia de los procesos de grabado en la fabricación de circuitos integrados siguen aumentando. Los requisitos de potencia y energía para el grabado por plasma continúan incrementándose, especialmente en los equipos de grabado por plasma acoplado capacitivamente (CCP), que requieren mayor energía de plasma. Como resultado, el uso de anillos de enfoque fabricados con materiales de carburo de silicio está en aumento.
Fecha de publicación: 29 de octubre de 2024