सिलिकन कार्बाइड सिरेमिक: अर्धचालक प्रक्रियाहरूको लागि आवश्यक परिशुद्धता घटकहरू

फोटोलिथोग्राफी प्रविधि मुख्यतया सिलिकन वेफरहरूमा सर्किट ढाँचाहरू उजागर गर्न अप्टिकल प्रणालीहरू प्रयोग गर्नमा केन्द्रित छ। यस प्रक्रियाको शुद्धताले एकीकृत सर्किटहरूको कार्यसम्पादन र उपजलाई प्रत्यक्ष रूपमा असर गर्छ। चिप निर्माणको लागि शीर्ष उपकरणहरू मध्ये एकको रूपमा, लिथोग्राफी मेसिनमा लाखौं कम्पोनेन्टहरू हुन्छन्। लिथोग्राफी प्रणाली भित्रका अप्टिकल कम्पोनेन्टहरू र कम्पोनेन्टहरू दुवैलाई सर्किट कार्यसम्पादन र शुद्धता सुनिश्चित गर्न अत्यन्त उच्च परिशुद्धता चाहिन्छ।SiC सिरेमिकमा प्रयोग गरिएको छवेफर चकहरूर सिरेमिक वर्गाकार ऐनाहरू।

वेफर चकलिथोग्राफी मेसिनमा रहेको वेफर चकले एक्सपोजर प्रक्रियाको क्रममा वेफरलाई बोक्छ र सार्छ। वेफरको सतहमा ढाँचालाई सही रूपमा दोहोर्याउन वेफर र चक बीचको सटीक पङ्क्तिबद्धता आवश्यक छ।SiC वेफरचकहरू तिनीहरूको हल्का तौल, उच्च आयामी स्थिरता र कम थर्मल विस्तार गुणांकको लागि परिचित छन्, जसले जडत्वीय भार कम गर्न र गति दक्षता, स्थिति शुद्धता र स्थिरता सुधार गर्न सक्छ।

सिरेमिक स्क्वायर मिरर लिथोग्राफी मेसिनमा, वेफर चक र मास्क चरण बीचको गति सिंक्रोनाइजेसन महत्त्वपूर्ण हुन्छ, जसले लिथोग्राफी शुद्धता र उपजलाई प्रत्यक्ष रूपमा असर गर्छ। स्क्वायर रिफ्लेक्टर वेफर चक स्क्यानिङ पोजिसनिङ फिडब्याक मापन प्रणालीको एक प्रमुख घटक हो, र यसको सामग्री आवश्यकताहरू हल्का र कडा छन्। यद्यपि सिलिकन कार्बाइड सिरेमिकहरूमा आदर्श हल्का वजन गुणहरू छन्, त्यस्ता घटकहरू निर्माण गर्न चुनौतीपूर्ण छ। हाल, अग्रणी अन्तर्राष्ट्रिय एकीकृत सर्किट उपकरण निर्माताहरूले मुख्यतया फ्युज्ड सिलिका र कर्डिएराइट जस्ता सामग्रीहरू प्रयोग गर्छन्। यद्यपि, प्रविधिको प्रगतिसँगै, चिनियाँ विज्ञहरूले फोटोलिथोग्राफी मेसिनहरूको लागि ठूलो आकारको, जटिल आकारको, अत्यधिक हल्का, पूर्ण रूपमा बन्द सिलिकन कार्बाइड सिरेमिक स्क्वायर मिरर र अन्य कार्यात्मक अप्टिकल घटकहरूको निर्माण हासिल गरेका छन्। फोटोमास्क, जसलाई एपर्चर पनि भनिन्छ, फोटोसेन्सिटिभ सामग्रीमा ढाँचा बनाउन मास्क मार्फत प्रकाश प्रसारण गर्दछ। यद्यपि, जब EUV प्रकाशले मास्कलाई विकिरण गर्छ, यसले गर्मी उत्सर्जन गर्दछ, तापक्रम 600 देखि 1000 डिग्री सेल्सियसमा बढाउँछ, जसले थर्मल क्षति निम्त्याउन सक्छ। त्यसकारण, SiC फिल्मको तह सामान्यतया फोटोमास्कमा जम्मा हुन्छ। ASML जस्ता धेरै विदेशी कम्पनीहरूले अब फोटोमास्कको प्रयोगको क्रममा सफाई र निरीक्षण कम गर्न र EUV फोटोलिथोग्राफी मेसिनहरूको दक्षता र उत्पादन उपज सुधार गर्न ९०% भन्दा बढी ट्रान्समिटेन्स भएका फिल्महरू प्रस्ताव गर्छन्।

प्लाज्मा इचिङर डिपोजिसन फोटोमास्कहरू, जसलाई क्रसहेयर पनि भनिन्छ, मास्क मार्फत प्रकाश प्रसारण गर्ने र फोटोसेन्सिटिभ सामग्रीमा ढाँचा बनाउने मुख्य कार्य गर्दछ। यद्यपि, जब EUV (चरम पराबैंगनी) प्रकाशले फोटोमास्कलाई विकिरण गर्छ, यसले ताप उत्सर्जन गर्छ, तापक्रम 600 र 1000 डिग्री सेल्सियसको बीचमा बढाउँछ, जसले थर्मल क्षति निम्त्याउन सक्छ। त्यसकारण, यो समस्यालाई कम गर्न फोटोमास्कमा सिलिकन कार्बाइड (SiC) फिल्मको तह सामान्यतया जम्मा गरिन्छ। हाल, ASML जस्ता धेरै विदेशी कम्पनीहरूले फोटोमास्कको प्रयोगको क्रममा सफाई र निरीक्षणको आवश्यकता कम गर्न 90% भन्दा बढी पारदर्शिता भएका फिल्महरू प्रदान गर्न थालेका छन्, जसले गर्दा EUV लिथोग्राफी मेसिनहरूको दक्षता र उत्पादन उपजमा सुधार हुन्छ। प्लाज्मा एचिंग रडिपोजिसन फोकस रिङर अन्य अर्धचालक निर्माणमा, एचिंग प्रक्रियाले वेफरमा बमबारी गर्न र इच्छित सर्किट ढाँचा नबसेसम्म अनावश्यक सामग्रीहरू छनौट रूपमा हटाउन प्लाज्मामा आयनीकृत तरल वा ग्यास इचेन्टहरू (जस्तै फ्लोरिन युक्त ग्यासहरू) प्रयोग गर्दछ।वेफरसतह। यसको विपरीत, पातलो फिल्म निक्षेपण एचिंगको उल्टो पक्ष जस्तै हो, पातलो फिल्म बनाउन धातु तहहरू बीच इन्सुलेट सामग्रीहरू स्ट्याक गर्न डिपोजिसन विधि प्रयोग गर्दै। दुबै प्रक्रियाहरूले प्लाज्मा प्रविधि प्रयोग गर्ने भएकाले, तिनीहरू चेम्बरहरू र कम्पोनेन्टहरूमा संक्षारक प्रभावहरूको लागि प्रवण हुन्छन्। त्यसकारण, उपकरण भित्रका कम्पोनेन्टहरूमा राम्रो प्लाज्मा प्रतिरोध, फ्लोरिन एचिंग ग्याँसहरूको लागि कम प्रतिक्रियाशीलता, र कम चालकता हुनु आवश्यक छ। परम्परागत एचिंग र डिपोजिसन उपकरण कम्पोनेन्टहरू, जस्तै फोकस रिंगहरू, सामान्यतया सिलिकन वा क्वार्ट्ज जस्ता सामग्रीहरूबाट बनेका हुन्छन्। यद्यपि, एकीकृत सर्किट लघुकरणको प्रगतिसँगै, एकीकृत सर्किट निर्माणमा एचिंग प्रक्रियाहरूको माग र महत्त्व बढ्दै गएको छ। सूक्ष्म स्तरमा, सटीक सिलिकन वेफर एचिंगलाई सानो रेखा चौडाइ र थप जटिल उपकरण संरचनाहरू प्राप्त गर्न उच्च-ऊर्जा प्लाज्मा चाहिन्छ। त्यसकारण, रासायनिक वाष्प निक्षेपण (CVD) सिलिकन कार्बाइड (SiC) यसको उत्कृष्ट भौतिक र रासायनिक गुणहरू, उच्च शुद्धता र एकरूपताको साथ एचिंग र डिपोजिसन उपकरणहरूको लागि बिस्तारै मनपर्ने कोटिंग सामग्री बनेको छ। हाल, एचिंग उपकरणहरूमा CVD सिलिकन कार्बाइड कम्पोनेन्टहरूमा फोकस रिंगहरू, ग्यास शावर हेडहरू, ट्रेहरू र किनारा रिंगहरू समावेश छन्। निक्षेपण उपकरणहरूमा, चेम्बर कभरहरू, चेम्बर लाइनरहरू रSIC-लेपित ग्रेफाइट सब्सट्रेटहरू.

क्लोरिन र फ्लोरिन इचिंग ग्याँसहरूको कम प्रतिक्रियाशीलता र चालकताको कारण,CVD सिलिकन कार्बाइडप्लाज्मा इचिङ उपकरणमा फोकस रिङ जस्ता घटकहरूको लागि आदर्श सामग्री बनेको छ।CVD सिलिकन कार्बाइडएचिङ उपकरणमा फोकस रिङहरू, ग्यास शावर हेडहरू, ट्रेहरू, किनारा रिङहरू, आदि समावेश छन्। फोकस रिङहरूलाई उदाहरणको रूपमा लिनुहोस्, तिनीहरू वेफर बाहिर र वेफरसँग प्रत्यक्ष सम्पर्कमा रहेका प्रमुख घटकहरू हुन्। रिङमा भोल्टेज लागू गरेर, प्लाज्मा रिङ मार्फत वेफरमा केन्द्रित हुन्छ, प्रक्रियाको एकरूपता सुधार गर्दछ। परम्परागत रूपमा, फोकस रिङहरू सिलिकन वा क्वार्ट्जबाट बनेका हुन्छन्। यद्यपि, एकीकृत सर्किट लघुकरण अगाडि बढ्दै जाँदा, एकीकृत सर्किट निर्माणमा एचिङ प्रक्रियाहरूको माग र महत्त्व बढ्दै जान्छ। प्लाज्मा एचिङ पावर र ऊर्जा आवश्यकताहरू बढ्दै जान्छन्, विशेष गरी क्यापेसिटिवली कपल्ड प्लाज्मा (CCP) एचिङ उपकरणहरूमा, जसलाई उच्च प्लाज्मा ऊर्जा चाहिन्छ। फलस्वरूप, सिलिकन कार्बाइड सामग्रीबाट बनेको फोकस रिङहरूको प्रयोग बढ्दै गएको छ।