സിലിക്കൺ കാർബൈഡ് സെറാമിക്സ്: അർദ്ധചാലക പ്രക്രിയകൾക്ക് ആവശ്യമായ കൃത്യതാ ഘടകങ്ങൾ.

സിലിക്കൺ വേഫറുകളിലെ സർക്യൂട്ട് പാറ്റേണുകൾ വെളിപ്പെടുത്തുന്നതിന് ഒപ്റ്റിക്കൽ സിസ്റ്റങ്ങൾ ഉപയോഗിക്കുന്നതിലാണ് ഫോട്ടോലിത്തോഗ്രാഫി സാങ്കേതികവിദ്യ പ്രധാനമായും ശ്രദ്ധ കേന്ദ്രീകരിക്കുന്നത്. ഈ പ്രക്രിയയുടെ കൃത്യത ഇന്റഗ്രേറ്റഡ് സർക്യൂട്ടുകളുടെ പ്രകടനത്തെയും യീൽഡിനെയും നേരിട്ട് ബാധിക്കുന്നു. ചിപ്പ് നിർമ്മാണത്തിനുള്ള ഏറ്റവും മികച്ച ഉപകരണങ്ങളിലൊന്നായ ലിത്തോഗ്രാഫി മെഷീനിൽ ലക്ഷക്കണക്കിന് ഘടകങ്ങൾ വരെ അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു. സർക്യൂട്ട് പ്രകടനവും കൃത്യതയും ഉറപ്പാക്കാൻ ഒപ്റ്റിക്കൽ ഘടകങ്ങളും ലിത്തോഗ്രാഫി സിസ്റ്റത്തിനുള്ളിലെ ഘടകങ്ങളും വളരെ ഉയർന്ന കൃത്യത ആവശ്യമാണ്.SiC സെറാമിക്സ്ഉപയോഗിച്ചിട്ടുണ്ട്വേഫർ ചക്കുകൾസെറാമിക് ചതുര കണ്ണാടികളും.

വേഫർ ചക്ക്എക്സ്പോഷർ പ്രക്രിയയിൽ ലിത്തോഗ്രാഫി മെഷീനിലെ വേഫർ ചക്ക് വേഫറിനെ വഹിക്കുകയും ചലിപ്പിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. വേഫറിന്റെ ഉപരിതലത്തിലെ പാറ്റേൺ കൃത്യമായി പകർത്തുന്നതിന് വേഫറിനും ചക്കിനും ഇടയിലുള്ള കൃത്യമായ വിന്യാസം അത്യാവശ്യമാണ്.SiC വേഫർചക്കുകൾ അവയുടെ ഭാരം കുറഞ്ഞതും ഉയർന്ന അളവിലുള്ള സ്ഥിരതയും കുറഞ്ഞ താപ വികാസ ഗുണകവും കൊണ്ട് അറിയപ്പെടുന്നു, ഇത് ഇനേർഷ്യൽ ലോഡുകൾ കുറയ്ക്കുകയും ചലന കാര്യക്ഷമത, സ്ഥാനനിർണ്ണയ കൃത്യത, സ്ഥിരത എന്നിവ മെച്ചപ്പെടുത്തുകയും ചെയ്യും.

സെറാമിക് സ്ക്വയർ മിറർ ലിത്തോഗ്രാഫി മെഷീനിൽ, വേഫർ ചക്കും മാസ്ക് ഘട്ടവും തമ്മിലുള്ള ചലന സമന്വയം നിർണായകമാണ്, ഇത് ലിത്തോഗ്രാഫി കൃത്യതയെയും വിളവിനെയും നേരിട്ട് ബാധിക്കുന്നു. വേഫർ ചക്ക് സ്കാനിംഗ് പൊസിഷനിംഗ് ഫീഡ്‌ബാക്ക് മെഷർമെന്റ് സിസ്റ്റത്തിന്റെ ഒരു പ്രധാന ഘടകമാണ് സ്ക്വയർ റിഫ്ലക്ടർ, അതിന്റെ മെറ്റീരിയൽ ആവശ്യകതകൾ ഭാരം കുറഞ്ഞതും കർശനവുമാണ്. സിലിക്കൺ കാർബൈഡ് സെറാമിക്സിന് അനുയോജ്യമായ ഭാരം കുറഞ്ഞ ഗുണങ്ങളുണ്ടെങ്കിലും, അത്തരം ഘടകങ്ങൾ നിർമ്മിക്കുന്നത് വെല്ലുവിളി നിറഞ്ഞതാണ്. നിലവിൽ, പ്രമുഖ അന്താരാഷ്ട്ര ഇന്റഗ്രേറ്റഡ് സർക്യൂട്ട് ഉപകരണ നിർമ്മാതാക്കൾ പ്രധാനമായും ഫ്യൂസ്ഡ് സിലിക്ക, കോർഡിയറൈറ്റ് പോലുള്ള വസ്തുക്കൾ ഉപയോഗിക്കുന്നു. എന്നിരുന്നാലും, സാങ്കേതികവിദ്യയുടെ പുരോഗതിയോടെ, ചൈനീസ് വിദഗ്ധർ വലിയ വലിപ്പത്തിലുള്ള, സങ്കീർണ്ണ ആകൃതിയിലുള്ള, വളരെ ഭാരം കുറഞ്ഞ, പൂർണ്ണമായും അടച്ച സിലിക്കൺ കാർബൈഡ് സെറാമിക് സ്ക്വയർ മിററുകളുടെയും ഫോട്ടോലിത്തോഗ്രാഫി മെഷീനുകൾക്കുള്ള മറ്റ് ഫങ്ഷണൽ ഒപ്റ്റിക്കൽ ഘടകങ്ങളുടെയും നിർമ്മാണം നേടിയിട്ടുണ്ട്. അപ്പർച്ചർ എന്നും അറിയപ്പെടുന്ന ഫോട്ടോമാസ്ക്, ഫോട്ടോസെൻസിറ്റീവ് മെറ്റീരിയലിൽ ഒരു പാറ്റേൺ രൂപപ്പെടുത്തുന്നതിന് മാസ്കിലൂടെ പ്രകാശം കടത്തിവിടുന്നു. എന്നിരുന്നാലും, EUV പ്രകാശം മാസ്കിനെ വികിരണം ചെയ്യുമ്പോൾ, അത് താപം പുറപ്പെടുവിക്കുന്നു, താപനില 600 മുതൽ 1000 ഡിഗ്രി സെൽഷ്യസ് വരെ ഉയർത്തുന്നു, ഇത് താപ നാശത്തിന് കാരണമായേക്കാം. അതിനാൽ, സാധാരണയായി ഫോട്ടോമാസ്കിൽ SiC ഫിലിമിന്റെ ഒരു പാളി നിക്ഷേപിക്കപ്പെടുന്നു. ASML പോലുള്ള പല വിദേശ കമ്പനികളും ഇപ്പോൾ 90%-ൽ കൂടുതൽ ട്രാൻസ്മിറ്റൻസ് ഉള്ള ഫിലിമുകൾ വാഗ്ദാനം ചെയ്യുന്നു, ഇത് ഫോട്ടോമാസ്കിന്റെ ഉപയോഗത്തിനിടയിൽ വൃത്തിയാക്കലും പരിശോധനയും കുറയ്ക്കുന്നതിനും EUV ഫോട്ടോലിത്തോഗ്രാഫി മെഷീനുകളുടെ കാര്യക്ഷമതയും ഉൽപ്പന്ന വിളവും മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നതിനും സഹായിക്കുന്നു.

പ്ലാസ്മ എച്ചിംഗ്ക്രോസ്‌ഹെയറുകൾ എന്നും അറിയപ്പെടുന്ന ഡിപ്പോസിഷൻ ഫോട്ടോമാസ്കുകൾക്ക് മാസ്കിലൂടെ പ്രകാശം കടത്തിവിടുകയും ഫോട്ടോസെൻസിറ്റീവ് മെറ്റീരിയലിൽ ഒരു പാറ്റേൺ രൂപപ്പെടുത്തുകയും ചെയ്യുക എന്നതാണ് പ്രധാന ധർമ്മം. എന്നിരുന്നാലും, EUV (തീവ്രമായ അൾട്രാവയലറ്റ്) പ്രകാശം ഫോട്ടോമാസ്കിനെ വികിരണം ചെയ്യുമ്പോൾ, അത് താപം പുറപ്പെടുവിക്കുകയും താപനില 600 മുതൽ 1000 ഡിഗ്രി സെൽഷ്യസ് വരെ ഉയർത്തുകയും ചെയ്യുന്നു, ഇത് താപ നാശത്തിന് കാരണമായേക്കാം. അതിനാൽ, ഈ പ്രശ്നം ലഘൂകരിക്കുന്നതിന് സാധാരണയായി സിലിക്കൺ കാർബൈഡ് (SiC) ഫിലിമിന്റെ ഒരു പാളി ഫോട്ടോമാസ്കിൽ നിക്ഷേപിക്കുന്നു. നിലവിൽ, ASML പോലുള്ള പല വിദേശ കമ്പനികളും ഫോട്ടോമാസ്കിന്റെ ഉപയോഗ സമയത്ത് വൃത്തിയാക്കലിന്റെയും പരിശോധനയുടെയും ആവശ്യകത കുറയ്ക്കുന്നതിന് 90% ൽ കൂടുതൽ സുതാര്യത ഫിലിമുകൾ നൽകാൻ തുടങ്ങിയിട്ടുണ്ട്, അതുവഴി EUV ലിത്തോഗ്രാഫി മെഷീനുകളുടെ കാര്യക്ഷമതയും ഉൽപ്പന്ന വിളവും മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നു. പ്ലാസ്മ എച്ചിംഗ്,ഡിപ്പോസിഷൻ ഫോക്കസ് റിംഗ്സെമികണ്ടക്ടർ നിർമ്മാണത്തിൽ, എച്ചിംഗ് പ്രക്രിയയിൽ പ്ലാസ്മയിലേക്ക് അയോണൈസ് ചെയ്ത ദ്രാവക അല്ലെങ്കിൽ വാതക എച്ചന്റുകൾ (ഫ്ലൂറിൻ അടങ്ങിയ വാതകങ്ങൾ പോലുള്ളവ) ഉപയോഗിക്കുന്നു, ഇത് വേഫറിൽ ബോംബ് വയ്ക്കുന്നതിനും ആവശ്യമുള്ള സർക്യൂട്ട് പാറ്റേൺ നിലനിൽക്കുന്നതുവരെ അനാവശ്യ വസ്തുക്കൾ തിരഞ്ഞെടുത്ത് നീക്കം ചെയ്യുന്നതിനും ഉപയോഗിക്കുന്നു.വേഫർഉപരിതലം. ഇതിനു വിപരീതമായി, നേർത്ത ഫിലിം നിക്ഷേപം എച്ചിംഗിന്റെ വിപരീത വശത്തിന് സമാനമാണ്, ലോഹ പാളികൾക്കിടയിൽ ഇൻസുലേറ്റിംഗ് വസ്തുക്കൾ അടുക്കി ഒരു നേർത്ത ഫിലിം രൂപപ്പെടുത്തുന്നതിന് ഒരു നിക്ഷേപ രീതി ഉപയോഗിക്കുന്നു. രണ്ട് പ്രക്രിയകളും പ്ലാസ്മ സാങ്കേതികവിദ്യ ഉപയോഗിക്കുന്നതിനാൽ, അവ അറകളിലും ഘടകങ്ങളിലും നാശകരമായ ഫലങ്ങൾക്ക് സാധ്യതയുണ്ട്. അതിനാൽ, ഉപകരണത്തിനുള്ളിലെ ഘടകങ്ങൾക്ക് നല്ല പ്ലാസ്മ പ്രതിരോധം, ഫ്ലൂറിൻ എച്ചിംഗ് വാതകങ്ങളോടുള്ള കുറഞ്ഞ പ്രതിപ്രവർത്തനം, കുറഞ്ഞ ചാലകത എന്നിവ ഉണ്ടായിരിക്കണം. ഫോക്കസ് റിംഗുകൾ പോലുള്ള പരമ്പരാഗത എച്ചിംഗ്, നിക്ഷേപ ഉപകരണ ഘടകങ്ങൾ സാധാരണയായി സിലിക്കൺ അല്ലെങ്കിൽ ക്വാർട്സ് പോലുള്ള വസ്തുക്കളാൽ നിർമ്മിച്ചതാണ്. എന്നിരുന്നാലും, ഇന്റഗ്രേറ്റഡ് സർക്യൂട്ട് മിനിയേച്ചറൈസേഷന്റെ പുരോഗതിയോടെ, ഇന്റഗ്രേറ്റഡ് സർക്യൂട്ട് നിർമ്മാണത്തിൽ എച്ചിംഗ് പ്രക്രിയകളുടെ ആവശ്യകതയും പ്രാധാന്യവും വർദ്ധിച്ചുകൊണ്ടിരിക്കുകയാണ്. സൂക്ഷ്മതലത്തിൽ, ചെറിയ ലൈൻ വീതികളും കൂടുതൽ സങ്കീർണ്ണമായ ഉപകരണ ഘടനകളും നേടുന്നതിന് കൃത്യമായ സിലിക്കൺ വേഫർ എച്ചിംഗിന് ഉയർന്ന ഊർജ്ജ പ്ലാസ്മ ആവശ്യമാണ്. അതിനാൽ, കെമിക്കൽ വേപ്പർ ഡിപ്പോസിഷൻ (CVD) സിലിക്കൺ കാർബൈഡ് (SiC) ക്രമേണ മികച്ച ഭൗതികവും രാസപരവുമായ ഗുണങ്ങൾ, ഉയർന്ന പരിശുദ്ധി, ഏകീകൃതത എന്നിവ ഉപയോഗിച്ച് എച്ചിംഗ്, നിക്ഷേപ ഉപകരണങ്ങൾക്ക് ഇഷ്ടപ്പെടുന്ന കോട്ടിംഗ് മെറ്റീരിയലായി മാറിയിരിക്കുന്നു. നിലവിൽ, എച്ചിംഗ് ഉപകരണങ്ങളിലെ CVD സിലിക്കൺ കാർബൈഡ് ഘടകങ്ങളിൽ ഫോക്കസ് റിംഗുകൾ, ഗ്യാസ് ഷവർ ഹെഡുകൾ, ട്രേകൾ, എഡ്ജ് റിംഗുകൾ എന്നിവ ഉൾപ്പെടുന്നു. ഡിപ്പോസിഷൻ ഉപകരണങ്ങളിൽ, ചേംബർ കവറുകൾ, ചേംബർ ലൈനറുകൾ എന്നിവയുണ്ട്, കൂടാതെSIC- പൂശിയ ഗ്രാഫൈറ്റ് സബ്‌സ്‌ട്രേറ്റുകൾ.

ക്ലോറിൻ, ഫ്ലൂറിൻ എച്ചിംഗ് വാതകങ്ങളോടുള്ള കുറഞ്ഞ പ്രതിപ്രവർത്തനക്ഷമതയും ചാലകതയും കാരണം,സിവിഡി സിലിക്കൺ കാർബൈഡ്പ്ലാസ്മ എച്ചിംഗ് ഉപകരണങ്ങളിലെ ഫോക്കസ് റിംഗുകൾ പോലുള്ള ഘടകങ്ങൾക്ക് അനുയോജ്യമായ ഒരു വസ്തുവായി ഇത് മാറിയിരിക്കുന്നു.സിവിഡി സിലിക്കൺ കാർബൈഡ്എച്ചിംഗ് ഉപകരണങ്ങളിലെ ഘടകങ്ങളിൽ ഫോക്കസ് റിംഗുകൾ, ഗ്യാസ് ഷവർ ഹെഡുകൾ, ട്രേകൾ, എഡ്ജ് റിംഗുകൾ മുതലായവ ഉൾപ്പെടുന്നു. ഉദാഹരണത്തിന് ഫോക്കസ് റിംഗുകൾ എടുക്കുക, അവ വേഫറിന് പുറത്ത് സ്ഥാപിച്ചിരിക്കുന്നതും വേഫറുമായി നേരിട്ട് സമ്പർക്കം പുലർത്തുന്നതുമായ പ്രധാന ഘടകങ്ങളാണ്. റിംഗിൽ വോൾട്ടേജ് പ്രയോഗിക്കുന്നതിലൂടെ, പ്ലാസ്മ റിംഗിലൂടെ വേഫറിലേക്ക് ഫോക്കസ് ചെയ്യപ്പെടുന്നു, ഇത് പ്രക്രിയയുടെ ഏകത മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നു. പരമ്പരാഗതമായി, ഫോക്കസ് റിംഗുകൾ സിലിക്കൺ അല്ലെങ്കിൽ ക്വാർട്സ് ഉപയോഗിച്ചാണ് നിർമ്മിച്ചിരിക്കുന്നത്. എന്നിരുന്നാലും, ഇന്റഗ്രേറ്റഡ് സർക്യൂട്ട് മിനിയേച്ചറൈസേഷൻ പുരോഗമിക്കുമ്പോൾ, ഇന്റഗ്രേറ്റഡ് സർക്യൂട്ട് നിർമ്മാണത്തിൽ എച്ചിംഗ് പ്രക്രിയകളുടെ ആവശ്യകതയും പ്രാധാന്യവും വർദ്ധിച്ചുകൊണ്ടിരിക്കുന്നു. പ്ലാസ്മ എച്ചിംഗ് പവറും ഊർജ്ജ ആവശ്യകതകളും വർദ്ധിച്ചുകൊണ്ടിരിക്കുന്നു, പ്രത്യേകിച്ച് ഉയർന്ന പ്ലാസ്മ ഊർജ്ജം ആവശ്യമുള്ള കപ്പാസിറ്റീവ് കപ്പിൾഡ് പ്ലാസ്മ (CCP) എച്ചിംഗ് ഉപകരണങ്ങളിൽ. തൽഫലമായി, സിലിക്കൺ കാർബൈഡ് വസ്തുക്കൾ കൊണ്ട് നിർമ്മിച്ച ഫോക്കസ് റിംഗുകളുടെ ഉപയോഗം വർദ്ധിച്ചുകൊണ്ടിരിക്കുകയാണ്.