Սիլիցիումի կարբիդային կերամիկա. կիսահաղորդչային գործընթացների համար անհրաժեշտ ճշգրիտ բաղադրիչներ

Լուսավիտոգրաֆիայի տեխնոլոգիան հիմնականում կենտրոնանում է օպտիկական համակարգերի օգտագործման վրա՝ սիլիկոնային թիթեղների վրա սխեմաների պատկերները ցուցադրելու համար: Այս գործընթացի ճշգրտությունը անմիջականորեն ազդում է ինտեգրալ սխեմաների աշխատանքի և արտադրողականության վրա: Որպես չիպերի արտադրության լավագույն սարքավորումներից մեկը, վիտոգրաֆիկ մեքենան պարունակում է մինչև հարյուր հազարավոր բաղադրիչներ: Ե՛վ օպտիկական բաղադրիչները, և՛ վիտոգրաֆիկ համակարգի բաղադրիչները պահանջում են չափազանց բարձր ճշգրտություն՝ սխեմաների աշխատանքը և ճշգրտությունն ապահովելու համար:SiC կերամիկաօգտագործվել ենվաֆլիի կեռիկներև կերամիկական քառակուսի հայելիներ։

Վաֆլիի կեռիկԼիտոգրաֆիկ մեքենայի վաֆլիի սեղմակը կրում և տեղաշարժում է վաֆլին էքսպոզիցիայի ընթացքում: Վաֆլիի և սեղմակի ճշգրիտ դասավորությունը կարևոր է վաֆլիի մակերեսին նախշը ճշգրիտ վերարտադրելու համար:SiC վաֆլիԱմբարձիչները հայտնի են իրենց թեթև քաշով, բարձր չափային կայունությամբ և ցածր ջերմային ընդարձակման գործակցով, ինչը կարող է նվազեցնել իներցիոն բեռները և բարելավել շարժման արդյունավետությունը, դիրքավորման ճշգրտությունը և կայունությունը։

Կերամիկական քառակուսի հայելի Լիտոգրաֆիկ սարքում վաֆլիի բռնակի և դիմակի փուլի միջև շարժման համաժամեցումը կարևորագույն նշանակություն ունի, ինչը անմիջականորեն ազդում է լիտոգրաֆիայի ճշգրտության և արդյունքի վրա: Քառակուսի անդրադարձիչը վաֆլիի բռնակի սկանավորման դիրքորոշման հետադարձ կապի չափման համակարգի հիմնական բաղադրիչն է, և դրա նյութական պահանջները թեթև են և խիստ: Չնայած սիլիցիումի կարբիդային կերամիկան ունի իդեալական թեթևության հատկություններ, նման բաղադրիչների արտադրությունը մարտահրավեր է: Ներկայումս առաջատար միջազգային ինտեգրալ սխեմաների սարքավորումների արտադրողները հիմնականում օգտագործում են այնպիսի նյութեր, ինչպիսիք են հալված սիլիցան և կորդիերիտը: Այնուամենայնիվ, տեխնոլոգիաների զարգացման հետ մեկտեղ, չինացի մասնագետները հասել են լուսանկարչական մեքենաների համար մեծ չափի, բարդ ձևի, խիստ թեթև, լիովին փակ սիլիցիումի կարբիդային կերամիկական քառակուսի հայելիների և այլ ֆունկցիոնալ օպտիկական բաղադրիչների արտադրությանը: Լուսադիմակը, որը հայտնի է նաև որպես ապերտուրա, լույսը փոխանցում է դիմակի միջով՝ լուսազգայուն նյութի վրա նախշ ձևավորելով: Այնուամենայնիվ, երբ EUV լույսը ճառագայթում է դիմակը, այն ջերմություն է արձակում, ջերմաստիճանը բարձրացնելով մինչև 600-ից 1000 աստիճան Ցելսիուս, ինչը կարող է ջերմային վնաս պատճառել: Հետևաբար, լուսանկարչական դիմակի վրա սովորաբար նստում է SiC թաղանթի մի շերտ: Շատ արտասահմանյան ընկերություններ, ինչպիսին է ASML-ը, այժմ առաջարկում են 90%-ից ավելի թափանցելիությամբ թաղանթներ՝ լուսանկարչական դիմակի օգտագործման ընթացքում մաքրման և ստուգման ժամանակը նվազեցնելու և EUV լուսանկարչական լիտոգրաֆիկ մեքենաների արդյունավետությունն ու արտադրանքի արտադրողականությունը բարելավելու համար։

Պլազմային փորագրությունև նստեցման ֆոտոդիմակները, որոնք հայտնի են նաև որպես խաչաձևեր, ունեն լույսը դիմակի միջով փոխանցելու և լուսազգայուն նյութի վրա նախշ ձևավորելու հիմնական գործառույթը: Այնուամենայնիվ, երբ EUV (ծայրահեղ ուլտրամանուշակագույն) լույսը ճառագայթում է ֆոտոդիմակը, այն ջերմություն է արձակում, ջերմաստիճանը բարձրացնելով մինչև 600-ից 1000 աստիճան Ցելսիուս, ինչը կարող է ջերմային վնաս պատճառել: Հետևաբար, այս խնդիրը մեղմելու համար ֆոտոդիմակի վրա սովորաբար նստեցվում է սիլիցիումի կարբիդի (SiC) թաղանթ: Ներկայումս շատ արտասահմանյան ընկերություններ, ինչպիսին է ASML-ը, սկսել են մատակարարել ավելի քան 90% թափանցիկությամբ թաղանթներ՝ ֆոտոդիմակի օգտագործման ընթացքում մաքրման և ստուգման անհրաժեշտությունը նվազեցնելու համար, դրանով իսկ բարելավելով EUV լիտոգրաֆիայի մեքենաների արդյունավետությունը և արտադրանքի արտադրողականությունը: Պլազմային փորագրություն ևՏեղադրման ֆոկուսային օղակև այլն։ Կիսահաղորդիչների արտադրության մեջ փորագրման գործընթացում օգտագործվում են պլազմայի մեջ իոնացված հեղուկ կամ գազային փորագրող նյութեր (օրինակ՝ ֆտոր պարունակող գազեր)՝ թիթեղը ռմբակոծելու և ընտրողաբար անցանկալի նյութերը հեռացնելու համար, մինչև ցանկալի միացման սխեման մնա։վաֆլիմակերես։ Ի տարբերություն դրա, բարակ թաղանթային նստեցումը նման է փորագրման հակառակ կողմին, որտեղ օգտագործվում է նստեցման մեթոդ՝ մետաղական շերտերի միջև մեկուսիչ նյութերը դարսելու համար՝ բարակ թաղանթ ձևավորելու համար։ Քանի որ երկու գործընթացներն էլ օգտագործում են պլազմային տեխնոլոգիա, դրանք հակված են խցիկների և բաղադրիչների վրա կոռոզիոն ազդեցությունների։ Հետևաբար, սարքավորումների ներսում գտնվող բաղադրիչները պետք է ունենան լավ պլազմային դիմադրություն, ֆտորային փորագրման գազերի նկատմամբ ցածր ռեակտիվություն և ցածր հաղորդունակություն։ Ավանդական փորագրման և նստեցման սարքավորումների բաղադրիչները, ինչպիսիք են ֆոկուսային օղակները, սովորաբար պատրաստված են սիլիցիումի կամ քվարցի նման նյութերից։ Այնուամենայնիվ, ինտեգրալ սխեմաների մանրացման զարգացման հետ մեկտեղ, ինտեգրալ սխեմաների արտադրության մեջ փորագրման գործընթացների պահանջարկն ու կարևորությունը մեծանում են։ Մանրադիտակային մակարդակում, ճշգրիտ սիլիցիումային վաֆլի փորագրումը պահանջում է բարձր էներգիայի պլազմա՝ ավելի փոքր գծի լայնություններ և ավելի բարդ սարքի կառուցվածքներ ստանալու համար։ Հետևաբար, քիմիական գոլորշու նստեցման (CVD) սիլիցիումի կարբիդը (SiC) աստիճանաբար դարձել է փորագրման և նստեցման սարքավորումների համար նախընտրելի ծածկույթի նյութ՝ իր գերազանց ֆիզիկական և քիմիական հատկություններով, բարձր մաքրությամբ և միատարրությամբ։ Ներկայումս փորագրման սարքավորումներում CVD սիլիցիումի կարբիդի բաղադրիչները ներառում են ֆոկուսային օղակներ, գազային ցնցուղի գլխիկներ, սկուտեղներ և եզրային օղակներ։ Տեղադրման սարքավորումներում կան խցիկի ծածկոցներ, խցիկի ծածկույթներ ևSIC-ով պատված գրաֆիտային հիմքեր.

Քլորի և ֆտորային փորագրող գազերի նկատմամբ ցածր ռեակտիվության և հաղորդունակության շնորհիվ,CVD սիլիցիումի կարբիդդարձել է իդեալական նյութ պլազմային փորագրման սարքավորումների ֆոկուսային օղակների նման բաղադրիչների համար։CVD սիլիցիումի կարբիդՓորագրման սարքավորումների բաղադրիչներից են ֆոկուսային օղակները, գազային ցնցուղի գլխիկները, սկուտեղները, եզրային օղակները և այլն: Վերցրեք ֆոկուսային օղակները որպես օրինակ, դրանք հիմնական բաղադրիչներ են, որոնք տեղադրված են վաֆլիից դուրս և անմիջական շփման մեջ են վաֆլիի հետ: Օղակին լարում կիրառելով՝ պլազման ֆոկուսացվում է օղակի միջով վաֆլիի վրա՝ բարելավելով գործընթացի միատարրությունը: Ավանդաբար, ֆոկուսային օղակները պատրաստվում են սիլիցիումից կամ քվարցից: Այնուամենայնիվ, ինտեգրալ սխեմաների մանրացման առաջընթացին զուգընթաց, ինտեգրալ սխեմաների արտադրության մեջ փորագրման գործընթացների պահանջարկն ու կարևորությունը շարունակում են աճել: Պլազմային փորագրման հզորության և էներգիայի պահանջները շարունակում են աճել, հատկապես կոնդենսատորային միացված պլազմայի (CCP) փորագրման սարքավորումներում, որոնք պահանջում են ավելի բարձր պլազմային էներգիա: Արդյունքում, սիլիցիումի կարբիդային նյութերից պատրաստված ֆոկուսային օղակների օգտագործումը մեծանում է: