Технология фотолитографии в основном сосредоточена на использовании оптических систем для экспонирования схемных рисунков на кремниевых пластинах. Точность этого процесса напрямую влияет на производительность и выход годных интегральных схем. Литографическая машина, являясь одним из важнейших элементов оборудования для производства микросхем, содержит до сотен тысяч компонентов. Как оптические компоненты, так и компоненты внутри литографической системы требуют чрезвычайно высокой точности для обеспечения производительности и точности схем.керамика SiCиспользовались взажимы для вафельи квадратные керамические зеркала.
Вафельный патронВ литографической машине зажим для пластины удерживает и перемещает пластину во время процесса экспонирования. Точное выравнивание между пластиной и зажимом имеет решающее значение для точного воспроизведения рисунка на поверхности пластины.Кремниевая карбидная пластинаПатроны известны своим малым весом, высокой стабильностью размеров и низким коэффициентом теплового расширения, что позволяет снизить инерционные нагрузки и повысить эффективность перемещения, точность позиционирования и стабильность.
Керамическое квадратное зеркало. В литографической машине синхронизация движения между держателем пластины и столиком маски имеет решающее значение, что напрямую влияет на точность и выход годной продукции. Квадратный отражатель является ключевым компонентом системы измерения и обратной связи при сканировании держателя пластины, и к его материалам предъявляются строгие требования по легкости и прочности. Хотя керамика из карбида кремния обладает идеальными свойствами легкости, изготовление таких компонентов представляет собой сложную задачу. В настоящее время ведущие международные производители оборудования для интегральных схем в основном используют такие материалы, как плавленый кварц и кордиерит. Однако с развитием технологий китайские специалисты достигли производства крупногабаритных, сложных по форме, очень легких, полностью закрытых квадратных зеркал из карбида кремния и других функциональных оптических компонентов для фотолитографических машин. Фотомаска, также известная как апертура, пропускает свет через маску, формируя рисунок на светочувствительном материале. Однако при облучении маски ультрафиолетовым светом она выделяет тепло, повышая температуру до 600–1000 градусов Цельсия, что может привести к термическому повреждению. Поэтому на фотомаску обычно наносят слой пленки SiC. Многие зарубежные компании, такие как ASML, теперь предлагают пленки с коэффициентом пропускания более 90%, что позволяет сократить объем очистки и контроля во время использования фотошаблона, а также повысить эффективность и выход продукции в машинах для EUV-фотолитографии.
Плазменное травлениеФотошаблоны для нанесения покрытий, также известные как перекрестия, выполняют основную функцию пропускания света через маску и формирования рисунка на светочувствительном материале. Однако при облучении фотошаблона ультрафиолетовым (EUV) излучением выделяется тепло, повышая температуру до 600–1000 градусов Цельсия, что может привести к термическому повреждению. Поэтому для решения этой проблемы на фотошаблон обычно наносят слой пленки карбида кремния (SiC). В настоящее время многие зарубежные компании, такие как ASML, начали предлагать пленки с прозрачностью более 90%, чтобы уменьшить необходимость очистки и контроля во время использования фотошаблона, тем самым повышая эффективность и выход продукции в EUV-литографических машинах. Плазменное травление иФокусирующее кольцо осажденияВ полупроводниковом производстве процесс травления использует жидкие или газообразные травильные вещества (например, фторсодержащие газы), ионизированные в плазму, для бомбардировки пластины и избирательного удаления нежелательных материалов до тех пор, пока на ней не останется желаемый рисунок схемы.вафляНа поверхности. В отличие от этого, осаждение тонких пленок аналогично обратной стороне травления, используя метод осаждения для послойного нанесения изоляционных материалов между металлическими слоями с образованием тонкой пленки. Поскольку оба процесса используют плазменную технологию, они подвержены коррозионному воздействию на камеры и компоненты. Поэтому компоненты внутри оборудования должны обладать хорошей стойкостью к плазме, низкой реакционной способностью к фторсодержащим травильным газам и низкой проводимостью. Компоненты традиционного оборудования для травления и осаждения, такие как фокусирующие кольца, обычно изготавливаются из таких материалов, как кремний или кварц. Однако с развитием миниатюризации интегральных схем спрос и важность процессов травления в производстве интегральных схем возрастают. На микроскопическом уровне точное травление кремниевых пластин требует высокоэнергетической плазмы для достижения меньшей ширины линий и более сложных структур устройств. Поэтому карбид кремния (SiC), полученный методом химического осаждения из газовой фазы (CVD), постепенно стал предпочтительным материалом для покрытий в оборудовании для травления и осаждения благодаря своим превосходным физическим и химическим свойствам, высокой чистоте и однородности. В настоящее время в травильном оборудовании для CVD-процессов используются такие компоненты из карбида кремния, как фокусирующие кольца, газовые душевые головки, лотки и краевые кольца. В оборудовании для осаждения применяются крышки камер, футеровка камер иГрафитовые подложки с покрытием из SIC.
Благодаря низкой реакционной способности и проводимости по отношению к травильным газам на основе хлора и фтора,карбид кремния, полученный методом химического осаждения из газовой фазы (CVD)стал идеальным материалом для таких компонентов, как фокусирующие кольца в оборудовании для плазменного травления.карбид кремния, полученный методом химического осаждения из газовой фазы (CVD)В состав травильного оборудования входят фокусирующие кольца, газовые распылители, лотки, краевые кольца и т. д. В качестве примера рассмотрим фокусирующие кольца: это ключевые компоненты, расположенные снаружи пластины и непосредственно контактирующие с ней. При подаче напряжения на кольцо плазма фокусируется через него на пластину, улучшая равномерность процесса. Традиционно фокусирующие кольца изготавливаются из кремния или кварца. Однако по мере развития миниатюризации интегральных схем спрос и важность процессов травления в производстве интегральных схем продолжают расти. Мощность и энергетические требования к плазменному травлению постоянно увеличиваются, особенно в оборудовании для травления с емкостной связью плазмы (CCP), которое требует более высокой энергии плазмы. В результате увеличивается использование фокусирующих колец из карбида кремния.
Дата публикации: 29 октября 2024 г.