Керамика из карбида кремния: прецизионные компоненты, необходимые для полупроводниковых процессов

Технология фотолитографии в основном фокусируется на использовании оптических систем для экспонирования схемных рисунков на кремниевых пластинах. Точность этого процесса напрямую влияет на производительность и выход интегральных схем. Будучи одним из лучших видов оборудования для производства чипов, литографическая машина содержит до сотен тысяч компонентов. Как оптические компоненты, так и компоненты внутри литографической системы требуют чрезвычайно высокой точности для обеспечения производительности и точности схемы.керамика SiCбыли использованы впластинчатые патроныи керамические квадратные зеркала.

640 (1)

Вафельный патронДержатель пластины в литографической машине удерживает и перемещает пластину во время процесса экспонирования. Точное выравнивание между пластиной и держателем имеет важное значение для точного копирования рисунка на поверхности пластины.Пластина SiCПатроны известны своим малым весом, высокой размерной стабильностью и низким коэффициентом теплового расширения, что позволяет снизить инерционные нагрузки и повысить эффективность движения, точность позиционирования и устойчивость.

640 (2)

Керамическое квадратное зеркало В литографической машине синхронизация движения между держателем пластины и столиком маски имеет решающее значение, что напрямую влияет на точность и выход литографии. Квадратный отражатель является ключевым компонентом системы измерения обратной связи позиционирования сканирования держателя пластины, и его требования к материалам являются легкими и строгими. Хотя керамика из карбида кремния обладает идеальными легкими свойствами, изготовление таких компонентов является сложной задачей. 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 больших, сложных по форме, очень легких, полностью закрытых квадратных зеркал из карбида кремния и других функциональных оптических компонентов для фотолитографических машин. Фотошаблон, также известный как апертура, пропускает свет через маску, формируя рисунок на светочувствительном материале. Однако, когда EUV-свет облучает маску, она выделяет тепло, повышая температуру до 600–1000 градусов по Цельсию, что может вызвать термическое повреждение. Поэтому на фотошаблон обычно наносят слой пленки SiC. Многие зарубежные компании, такие как ASML, теперь предлагают пленки с коэффициентом пропускания более 90%, что позволяет сократить объемы очистки и проверки при использовании фотошаблона, а также повысить эффективность и выход продукции на установках EUV-фотолитографии.

640 (3)

Плазменное травлениеи осаждение фотошаблонов, также известных как перекрестия, имеют основную функцию передачи света через маску и формирования рисунка на светочувствительном материале. Однако, когда EUV (экстремальный ультрафиолетовый) свет облучает фотошаблон, он выделяет тепло, повышая температуру до 600-1000 градусов по Цельсию, что может вызвать термическое повреждение. Поэтому слой пленки из карбида кремния (SiC) обычно осаждается на фотошаблон, чтобы облегчить эту проблему. В настоящее время многие зарубежные компании, такие как ASML, начали поставлять пленки с прозрачностью более 90%, чтобы уменьшить необходимость очистки и проверки во время использования фотошаблона, тем самым повышая эффективность и выход продукции машин EUV-литографии. Плазменное травление иКольцо фокусировки осажденияи другие. В производстве полупроводников процесс травления использует жидкие или газообразные травители (например, фторсодержащие газы), ионизированные в плазму, для бомбардировки пластины и выборочного удаления нежелательных материалов до тех пор, пока на пластине не останется желаемый рисунок схемы.вафляповерхность. Напротив, осаждение тонкой пленки похоже на обратную сторону травления, используя метод осаждения для укладки изолирующих материалов между металлическими слоями для формирования тонкой пленки. Поскольку оба процесса используют плазменную технологию, они подвержены коррозионному воздействию на камеры и компоненты. Поэтому компоненты внутри оборудования должны иметь хорошую стойкость к плазме, низкую реактивность к фтористым газам травления и низкую проводимость. Традиционные компоненты оборудования для травления и осаждения, такие как фокусировочные кольца, обычно изготавливаются из таких материалов, как кремний или кварц. Однако с развитием миниатюризации интегральных схем растет спрос и важность процессов травления в производстве интегральных схем. На микроскопическом уровне точное травление кремниевых пластин требует высокоэнергетической плазмы для достижения меньшей ширины линий и более сложных структур устройств. Поэтому карбид кремния (SiC) химического осаждения из газовой фазы (CVD) постепенно стал предпочтительным материалом покрытия для оборудования для травления и осаждения с его превосходными физическими и химическими свойствами, высокой чистотой и однородностью. В настоящее время компоненты из карбида кремния CVD в травильном оборудовании включают фокусные кольца, газовые душевые головки, лотки и краевые кольца. В осаждающем оборудовании имеются крышки камер, вкладыши камер иГрафитовые подложки с покрытием SIC.

640

640 (4) 

 

Благодаря своей низкой реакционной способности и проводимости к хлору и фторсодержащим травильным газам,карбид кремния CVDстал идеальным материалом для таких компонентов, как фокусировочные кольца в оборудовании для плазменного травления.карбид кремния CVDКомпоненты оборудования для травления включают фокусировочные кольца, газовые душевые головки, лотки, краевые кольца и т. д. Возьмем в качестве примера фокусировочные кольца, они являются ключевыми компонентами, размещенными снаружи пластины и находящимися в прямом контакте с пластиной. При подаче напряжения на кольцо плазма фокусируется через кольцо на пластину, что улучшает однородность процесса. Традиционно фокусировочные кольца изготавливаются из кремния или кварца. Однако по мере миниатюризации интегральных схем спрос и важность процессов травления в производстве интегральных схем продолжают расти. Мощность и требования к энергии плазменного травления продолжают расти, особенно в оборудовании для травления с емкостной плазмой (CCP), которое требует более высокой энергии плазмы. В результате увеличивается использование фокусировочных колец, изготовленных из материалов на основе карбида кремния.


Время публикации: 29-окт-2024
Онлайн-чат WhatsApp!