Le matériau privilégié pour les pièces de précision des machines de photolithographie
Dans le domaine des semi-conducteurs,céramique en carbure de siliciumles matériaux sont principalement utilisés dans les équipements clés pour la fabrication de circuits intégrés, tels que les tables de travail en carbure de silicium, les rails de guidage,réflecteurs, mandrin d'aspiration en céramique, bras, disques de meulage, montages, etc. pour machines de lithographie.
Pièces en céramique en carbure de siliciumpour les équipements semi-conducteurs et optiques
Disque de meulage en céramique de carbure de silicium. Si le disque de meulage est en fonte ou en acier au carbone, sa durée de vie est courte et son coefficient de dilatation thermique est élevé. Lors du traitement des plaquettes de silicium, notamment lors du meulage ou du polissage à grande vitesse, l'usure et la déformation thermique du disque de meulage rendent difficile la garantie de la planéité et du parallélisme de la plaquette. Le disque de meulage en céramique de carbure de silicium présente une dureté élevée et une faible usure. Son coefficient de dilatation thermique est sensiblement le même que celui des plaquettes de silicium, ce qui lui permet d'être meulé et poli à grande vitesse.
● Support en céramique en carbure de silicium. De plus, lors de la production de plaquettes de silicium, celles-ci doivent subir un traitement thermique à haute température et sont souvent transportées à l'aide de supports en carbure de silicium. Ces supports sont résistants à la chaleur et non destructifs. Du carbone amorphe (DLC) et d'autres revêtements peuvent être appliqués en surface pour améliorer les performances, atténuer les dommages aux plaquettes et empêcher la propagation de la contamination.
● Table de travail en carbure de silicium. Prenons l'exemple de la table de travail d'une machine de lithographie. Elle est principalement responsable du mouvement d'exposition, nécessitant un mouvement ultra-précis à grande vitesse, à grande course et à six degrés de liberté, de niveau nanométrique. Par exemple, pour une machine de lithographie avec une résolution de 100 nm, une précision de superposition de 33 nm et une largeur de trait de 10 nm, la précision de positionnement de la table de travail doit atteindre 10 nm, les vitesses de balayage et de déplacement simultanés masque-plaquette de silicium sont respectivement de 150 nm/s et 120 nm/s, et la vitesse de balayage du masque est proche de 500 nm/s. La table de travail doit également offrir une précision et une stabilité de mouvement très élevées.
Schéma de principe de la table de travail et de la table de micro-mouvement (coupe partielle)
Miroir carré en céramique de carbure de silicium. Les composants clés des équipements de circuits intégrés clés, tels que les machines de lithographie, présentent des formes et des dimensions complexes, ainsi que des structures creuses et légères, ce qui complique la préparation de ces composants. Actuellement, les principaux fabricants internationaux d'équipements de circuits intégrés, tels qu'ASML aux Pays-Bas, NIKON et CANON au Japon, utilisent de grandes quantités de matériaux tels que le verre microcristallin et la cordiérite pour préparer les miroirs carrés, composants clés des machines de lithographie, et utilisent la céramique de carbure de silicium pour préparer d'autres composants structurels hautes performances de formes simples. Cependant, les experts de l'Institut chinois de recherche sur les matériaux de construction ont utilisé une technologie de préparation exclusive pour réaliser des miroirs carrés en céramique de carbure de silicium de grande taille, de formes complexes, très légers et entièrement fermés, ainsi que d'autres composants optiques structurels et fonctionnels pour les machines de lithographie.
Date de publication : 10 octobre 2024