La tecnologia della fotolitografia si concentra principalmente sull'utilizzo di sistemi ottici per imprimere i pattern dei circuiti su wafer di silicio. L'accuratezza di questo processo influisce direttamente sulle prestazioni e sulla resa dei circuiti integrati. Essendo una delle principali apparecchiature per la produzione di chip, la macchina per la litografia contiene centinaia di migliaia di componenti. Sia i componenti ottici che i componenti all'interno del sistema di litografia richiedono una precisione estremamente elevata per garantire le prestazioni e l'accuratezza dei circuiti.Ceramiche SiCsono stati utilizzati inmandrini per wafere specchi quadrati in ceramica.
mandrino per waferIl mandrino della macchina per litografia sostiene e muove il wafer durante il processo di esposizione. Un allineamento preciso tra il wafer e il mandrino è essenziale per replicare accuratamente il motivo sulla superficie del wafer.wafer di SiCI mandrini sono noti per la loro leggerezza, l'elevata stabilità dimensionale e il basso coefficiente di dilatazione termica, che possono ridurre i carichi inerziali e migliorare l'efficienza del movimento, la precisione di posizionamento e la stabilità.
Specchio quadrato in ceramica. Nelle macchine per litografia, la sincronizzazione del movimento tra il supporto del wafer e il piano della maschera è fondamentale e influisce direttamente sulla precisione e sulla resa della litografia. Il riflettore quadrato è un componente chiave del sistema di misurazione a feedback per il posizionamento e la scansione del supporto del wafer, e i suoi requisiti in termini di materiale sono rigorosi e richiedono leggerezza. Sebbene le ceramiche al carburo di silicio abbiano proprietà di leggerezza ideali, la produzione di tali componenti è complessa. Attualmente, i principali produttori internazionali di apparecchiature per circuiti integrati utilizzano principalmente materiali come la silice fusa e la cordierite. Tuttavia, grazie al progresso tecnologico, gli esperti cinesi sono riusciti a produrre specchi quadrati in ceramica al carburo di silicio di grandi dimensioni, di forma complessa, estremamente leggeri e completamente incapsulati, oltre ad altri componenti ottici funzionali per macchine per fotolitografia. La fotomaschera, nota anche come apertura, trasmette la luce attraverso la maschera per formare un pattern sul materiale fotosensibile. Tuttavia, quando la luce EUV irradia la maschera, emette calore, portando la temperatura a 600-1000 gradi Celsius, il che può causare danni termici. Pertanto, uno strato di film di SiC viene solitamente depositato sulla fotomaschera. Molte aziende straniere, come ASML, offrono ora pellicole con una trasmittanza superiore al 90% per ridurre le operazioni di pulizia e ispezione durante l'utilizzo della fotomaschera e migliorare l'efficienza e la resa produttiva delle macchine per fotolitografia EUV.
Incisione al plasmaLe fotomaschere di deposizione, note anche come reticoli, hanno la funzione principale di trasmettere la luce attraverso la maschera e formare un modello sul materiale fotosensibile. Tuttavia, quando la luce EUV (ultravioletto estremo) irradia la fotomaschera, emette calore, innalzando la temperatura tra 600 e 1000 gradi Celsius, il che può causare danni termici. Pertanto, uno strato di pellicola di carburo di silicio (SiC) viene solitamente depositato sulla fotomaschera per alleviare questo problema. Attualmente, molte aziende straniere, come ASML, hanno iniziato a fornire pellicole con una trasparenza superiore al 90% per ridurre la necessità di pulizia e ispezione durante l'uso della fotomaschera, migliorando così l'efficienza e la resa del prodotto delle macchine per litografia EUV.Anello di focalizzazione della deposizionee altri Nella produzione di semiconduttori, il processo di incisione utilizza agenti di incisione liquidi o gassosi (come i gas contenenti fluoro) ionizzati in plasma per bombardare il wafer e rimuovere selettivamente i materiali indesiderati fino a quando il modello di circuito desiderato rimane sulwafersuperficie. Al contrario, la deposizione di film sottili è simile al rovescio della medaglia dell'incisione, utilizzando un metodo di deposizione per impilare materiali isolanti tra strati metallici per formare un film sottile. Poiché entrambi i processi utilizzano la tecnologia al plasma, sono soggetti a effetti corrosivi su camere e componenti. Pertanto, i componenti all'interno dell'apparecchiatura devono avere una buona resistenza al plasma, bassa reattività ai gas di incisione al fluoro e bassa conduttività. I componenti tradizionali delle apparecchiature di incisione e deposizione, come gli anelli di focalizzazione, sono solitamente realizzati con materiali come silicio o quarzo. Tuttavia, con l'avanzamento della miniaturizzazione dei circuiti integrati, la domanda e l'importanza dei processi di incisione nella produzione di circuiti integrati sono in aumento. A livello microscopico, l'incisione precisa dei wafer di silicio richiede un plasma ad alta energia per ottenere larghezze di linea più piccole e strutture di dispositivi più complesse. Pertanto, il carburo di silicio (SiC) depositato tramite deposizione chimica da fase vapore (CVD) è gradualmente diventato il materiale di rivestimento preferito per le apparecchiature di incisione e deposizione grazie alle sue eccellenti proprietà fisiche e chimiche, all'elevata purezza e uniformità. Attualmente, i componenti in carburo di silicio CVD nelle apparecchiature di incisione includono anelli di focalizzazione, teste di doccia di gas, vassoi e anelli di bordo. Nelle apparecchiature di deposizione, ci sono coperchi della camera, rivestimenti della camera esubstrati di grafite rivestiti con SIC.
Grazie alla sua bassa reattività e conduttività ai gas di incisione di cloro e fluoro,carburo di silicio CVDè diventato un materiale ideale per componenti come gli anelli di focalizzazione nelle apparecchiature di incisione al plasma.carburo di silicio CVDI componenti delle apparecchiature di incisione includono anelli di focalizzazione, diffusori di gas, vassoi, anelli di bordo, ecc. Prendiamo ad esempio gli anelli di focalizzazione: si tratta di componenti chiave posizionati all'esterno del wafer e a diretto contatto con esso. Applicando una tensione all'anello, il plasma viene focalizzato attraverso di esso sul wafer, migliorando l'uniformità del processo. Tradizionalmente, gli anelli di focalizzazione sono realizzati in silicio o quarzo. Tuttavia, con l'avanzare della miniaturizzazione dei circuiti integrati, la domanda e l'importanza dei processi di incisione nella produzione di circuiti integrati continuano ad aumentare. La potenza e i requisiti energetici per l'incisione al plasma continuano a crescere, soprattutto nelle apparecchiature di incisione al plasma accoppiato capacitivamente (CCP), che richiedono una maggiore energia del plasma. Di conseguenza, l'utilizzo di anelli di focalizzazione realizzati in carburo di silicio è in aumento.
Data di pubblicazione: 29 ottobre 2024