సిలికాన్ కార్బైడ్ సిరామిక్స్: సెమీకండక్టర్ ప్రక్రియలకు అవసరమైన ఖచ్చితత్వ భాగాలు

ఫోటోలిథోగ్రఫీ టెక్నాలజీ ప్రధానంగా సిలికాన్ వేఫర్‌లపై సర్క్యూట్ నమూనాలను బహిర్గతం చేయడానికి ఆప్టికల్ సిస్టమ్‌లను ఉపయోగించడంపై దృష్టి పెడుతుంది. ఈ ప్రక్రియ యొక్క ఖచ్చితత్వం ఇంటిగ్రేటెడ్ సర్క్యూట్‌ల పనితీరు మరియు దిగుబడిని నేరుగా ప్రభావితం చేస్తుంది. చిప్ తయారీకి అగ్రశ్రేణి పరికరాలలో ఒకటిగా, లితోగ్రఫీ యంత్రం లక్షలాది భాగాలను కలిగి ఉంటుంది. సర్క్యూట్ పనితీరు మరియు ఖచ్చితత్వాన్ని నిర్ధారించడానికి లితోగ్రఫీ వ్యవస్థలోని ఆప్టికల్ భాగాలు మరియు భాగాలు రెండింటికీ చాలా ఎక్కువ ఖచ్చితత్వం అవసరం.SiC సిరామిక్స్ఉపయోగించబడ్డాయివేఫర్ చక్స్మరియు సిరామిక్ చతురస్రాకార అద్దాలు.

వేఫర్ చక్లితోగ్రఫీ యంత్రంలోని వేఫర్ చక్ ఎక్స్‌పోజర్ ప్రక్రియ సమయంలో వేఫర్‌ను భరించి కదిలిస్తుంది. వేఫర్ ఉపరితలంపై నమూనాను ఖచ్చితంగా ప్రతిబింబించడానికి వేఫర్ మరియు చక్ మధ్య ఖచ్చితమైన అమరిక అవసరం.SiC వేఫర్చక్స్ వాటి తేలికైన, అధిక డైమెన్షనల్ స్థిరత్వం మరియు తక్కువ ఉష్ణ విస్తరణ గుణకానికి ప్రసిద్ధి చెందాయి, ఇవి జడత్వ భారాలను తగ్గించి చలన సామర్థ్యం, ​​స్థాన ఖచ్చితత్వం మరియు స్థిరత్వాన్ని మెరుగుపరుస్తాయి.

సిరామిక్ చతురస్ర అద్దం లితోగ్రఫీ యంత్రంలో, వేఫర్ చక్ మరియు మాస్క్ దశ మధ్య చలన సమకాలీకరణ చాలా ముఖ్యమైనది, ఇది లితోగ్రఫీ ఖచ్చితత్వం మరియు దిగుబడిని నేరుగా ప్రభావితం చేస్తుంది. చదరపు రిఫ్లెక్టర్ వేఫర్ చక్ స్కానింగ్ పొజిషనింగ్ ఫీడ్‌బ్యాక్ కొలత వ్యవస్థలో కీలకమైన భాగం, మరియు దాని పదార్థ అవసరాలు తేలికైనవి మరియు కఠినమైనవి. సిలికాన్ కార్బైడ్ సిరామిక్స్ ఆదర్శవంతమైన తేలికైన లక్షణాలను కలిగి ఉన్నప్పటికీ, అటువంటి భాగాలను తయారు చేయడం సవాలుగా ఉంది. ప్రస్తుతం, ప్రముఖ అంతర్జాతీయ ఇంటిగ్రేటెడ్ సర్క్యూట్ పరికరాల తయారీదారులు ప్రధానంగా ఫ్యూజ్డ్ సిలికా మరియు కార్డిరైట్ వంటి పదార్థాలను ఉపయోగిస్తున్నారు. అయితే, సాంకేతికత అభివృద్ధితో, చైనీస్ నిపుణులు పెద్ద-పరిమాణ, సంక్లిష్టమైన ఆకారంలో, అత్యంత తేలికైన, పూర్తిగా మూసివేయబడిన సిలికాన్ కార్బైడ్ సిరామిక్ చతురస్ర అద్దాలు మరియు ఫోటోలిథోగ్రఫీ యంత్రాల కోసం ఇతర ఫంక్షనల్ ఆప్టికల్ భాగాల తయారీని సాధించారు. ఫోటోమాస్క్, ఎపర్చరు అని కూడా పిలుస్తారు, ఫోటోసెన్సిటివ్ పదార్థంపై ఒక నమూనాను రూపొందించడానికి మాస్క్ ద్వారా కాంతిని ప్రసారం చేస్తుంది. అయితే, EUV కాంతి మాస్క్‌ను వికిరణం చేసినప్పుడు, అది వేడిని విడుదల చేస్తుంది, ఉష్ణోగ్రతను 600 నుండి 1000 డిగ్రీల సెల్సియస్‌కు పెంచుతుంది, ఇది ఉష్ణ నష్టాన్ని కలిగిస్తుంది. అందువల్ల, SiC ఫిల్మ్ పొర సాధారణంగా ఫోటోమాస్క్‌పై నిక్షిప్తం చేయబడుతుంది. ASML వంటి అనేక విదేశీ కంపెనీలు ఇప్పుడు ఫోటోమాస్క్ వాడకం సమయంలో శుభ్రపరచడం మరియు తనిఖీని తగ్గించడానికి మరియు EUV ఫోటోలిథోగ్రఫీ యంత్రాల సామర్థ్యం మరియు ఉత్పత్తి దిగుబడిని మెరుగుపరచడానికి 90% కంటే ఎక్కువ ట్రాన్స్మిటెన్స్ కలిగిన ఫిల్మ్‌లను అందిస్తున్నాయి.

ప్లాస్మా ఎచింగ్మరియు డిపాజిషన్ ఫోటోమాస్క్‌లు, క్రాస్‌హైర్‌లు అని కూడా పిలుస్తారు, ఇవి మాస్క్ ద్వారా కాంతిని ప్రసారం చేయడం మరియు ఫోటోసెన్సిటివ్ పదార్థంపై ఒక నమూనాను ఏర్పరచడం ప్రధాన విధిని కలిగి ఉంటాయి. అయితే, EUV (తీవ్రమైన అతినీలలోహిత) కాంతి ఫోటోమాస్క్‌ను వికిరణం చేసినప్పుడు, అది వేడిని విడుదల చేస్తుంది, ఉష్ణోగ్రతను 600 మరియు 1000 డిగ్రీల సెల్సియస్ మధ్య పెంచుతుంది, ఇది ఉష్ణ నష్టాన్ని కలిగించవచ్చు. అందువల్ల, ఈ సమస్యను తగ్గించడానికి సాధారణంగా సిలికాన్ కార్బైడ్ (SiC) ఫిల్మ్ పొరను ఫోటోమాస్క్‌పై జమ చేస్తారు. ప్రస్తుతం, ASML వంటి అనేక విదేశీ కంపెనీలు ఫోటోమాస్క్‌ను ఉపయోగించే సమయంలో శుభ్రపరచడం మరియు తనిఖీ చేయవలసిన అవసరాన్ని తగ్గించడానికి 90% కంటే ఎక్కువ పారదర్శకతతో ఫిల్మ్‌లను అందించడం ప్రారంభించాయి, తద్వారా EUV లితోగ్రఫీ యంత్రాల సామర్థ్యం మరియు ఉత్పత్తి దిగుబడి మెరుగుపడుతుంది. ప్లాస్మా ఎచింగ్ మరియుడిపాజిషన్ ఫోకస్ రింగ్మరియు ఇతరులు సెమీకండక్టర్ తయారీలో, ఎచింగ్ ప్రక్రియ ప్లాస్మాలోకి అయనీకరణం చేయబడిన ద్రవ లేదా వాయు ఎచాంట్‌లను (ఫ్లోరిన్-కలిగిన వాయువులు వంటివి) ఉపయోగించి పొరను పేల్చివేసి, కావలసిన సర్క్యూట్ నమూనా ఉండే వరకు అవాంఛిత పదార్థాలను ఎంపిక చేసుకుని తొలగిస్తుంది.పొరఉపరితలం. దీనికి విరుద్ధంగా, సన్నని పొర నిక్షేపణ అనేది ఎచింగ్ యొక్క రివర్స్ సైడ్‌ను పోలి ఉంటుంది, నిక్షేపణ పద్ధతిని ఉపయోగించి లోహ పొరల మధ్య ఇన్సులేటింగ్ పదార్థాలను పేర్చి సన్నని పొరను ఏర్పరుస్తుంది. రెండు ప్రక్రియలు ప్లాస్మా సాంకేతికతను ఉపయోగిస్తున్నందున, అవి గదులు మరియు భాగాలపై తినివేయు ప్రభావాలకు గురవుతాయి. అందువల్ల, పరికరాల లోపల ఉన్న భాగాలు మంచి ప్లాస్మా నిరోధకత, ఫ్లోరిన్ ఎచింగ్ వాయువులకు తక్కువ రియాక్టివిటీ మరియు తక్కువ వాహకతను కలిగి ఉండాలి. ఫోకస్ రింగులు వంటి సాంప్రదాయ ఎచింగ్ మరియు నిక్షేపణ పరికరాల భాగాలు సాధారణంగా సిలికాన్ లేదా క్వార్ట్జ్ వంటి పదార్థాలతో తయారు చేయబడతాయి. అయితే, ఇంటిగ్రేటెడ్ సర్క్యూట్ సూక్ష్మీకరణ అభివృద్ధితో, ఇంటిగ్రేటెడ్ సర్క్యూట్ తయారీలో ఎచింగ్ ప్రక్రియల డిమాండ్ మరియు ప్రాముఖ్యత పెరుగుతోంది. సూక్ష్మదర్శిని స్థాయిలో, ఖచ్చితమైన సిలికాన్ వేఫర్ ఎచింగ్‌కు చిన్న లైన్ వెడల్పులు మరియు మరింత సంక్లిష్టమైన పరికర నిర్మాణాలను సాధించడానికి అధిక-శక్తి ప్లాస్మా అవసరం. అందువల్ల, రసాయన ఆవిరి నిక్షేపణ (CVD) సిలికాన్ కార్బైడ్ (SiC) క్రమంగా దాని అద్భుతమైన భౌతిక మరియు రసాయన లక్షణాలు, అధిక స్వచ్ఛత మరియు ఏకరూపతతో ఎచింగ్ మరియు నిక్షేపణ పరికరాలకు ఇష్టపడే పూత పదార్థంగా మారింది. ప్రస్తుతం, ఎచింగ్ పరికరాలలో CVD సిలికాన్ కార్బైడ్ భాగాలు ఫోకస్ రింగులు, గ్యాస్ షవర్ హెడ్‌లు, ట్రేలు మరియు అంచు రింగులు ఉన్నాయి. డిపాజిషన్ పరికరాలలో, చాంబర్ కవర్లు, చాంబర్ లైనర్లు మరియుSIC-కోటెడ్ గ్రాఫైట్ సబ్‌స్ట్రేట్‌లు.

క్లోరిన్ మరియు ఫ్లోరిన్ ఎచింగ్ వాయువులకు తక్కువ రియాక్టివిటీ మరియు వాహకత కారణంగా,CVD సిలికాన్ కార్బైడ్ప్లాస్మా ఎచింగ్ పరికరాలలో ఫోకస్ రింగులు వంటి భాగాలకు ఇది ఒక ఆదర్శవంతమైన పదార్థంగా మారింది.CVD సిలికాన్ కార్బైడ్ఎచింగ్ పరికరాలలోని భాగాలలో ఫోకస్ రింగులు, గ్యాస్ షవర్ హెడ్‌లు, ట్రేలు, ఎడ్జ్ రింగులు మొదలైనవి ఉన్నాయి. ఫోకస్ రింగులను ఉదాహరణగా తీసుకోండి, అవి వేఫర్ వెలుపల ఉంచబడిన కీలక భాగాలు మరియు వేఫర్‌తో ప్రత్యక్ష సంబంధంలో ఉంటాయి. రింగ్‌కు వోల్టేజ్‌ను వర్తింపజేయడం ద్వారా, ప్లాస్మా రింగ్ ద్వారా వేఫర్‌పై కేంద్రీకరించబడుతుంది, ప్రక్రియ యొక్క ఏకరూపతను మెరుగుపరుస్తుంది. సాంప్రదాయకంగా, ఫోకస్ రింగులు సిలికాన్ లేదా క్వార్ట్జ్‌తో తయారు చేయబడతాయి. అయితే, ఇంటిగ్రేటెడ్ సర్క్యూట్ సూక్ష్మీకరణ అభివృద్ధి చెందుతున్న కొద్దీ, ఇంటిగ్రేటెడ్ సర్క్యూట్ తయారీలో ఎచింగ్ ప్రక్రియల డిమాండ్ మరియు ప్రాముఖ్యత పెరుగుతూనే ఉంటుంది. ప్లాస్మా ఎచింగ్ శక్తి మరియు శక్తి అవసరాలు పెరుగుతూనే ఉన్నాయి, ముఖ్యంగా కెపాసిటివ్‌గా కపుల్డ్ ప్లాస్మా (CCP) ఎచింగ్ పరికరాలలో, దీనికి అధిక ప్లాస్మా శక్తి అవసరం. ఫలితంగా, సిలికాన్ కార్బైడ్ పదార్థాలతో తయారు చేయబడిన ఫోకస్ రింగుల వాడకం పెరుగుతోంది.