Công nghệ quang khắc chủ yếu tập trung vào việc sử dụng các hệ thống quang học để tạo ra các mẫu mạch trên tấm silicon. Độ chính xác của quá trình này ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu suất và năng suất của các mạch tích hợp. Là một trong những thiết bị hàng đầu trong sản xuất chip, máy quang khắc chứa đến hàng trăm nghìn linh kiện. Cả các linh kiện quang học và các linh kiện bên trong hệ thống quang khắc đều yêu cầu độ chính xác cực cao để đảm bảo hiệu suất và độ chính xác của mạch.Gốm SiCđã được sử dụng trongmâm cặp wafervà gương vuông bằng gốm.
Mâm cặp waferMâm cặp wafer trong máy in thạch bản có chức năng nâng đỡ và di chuyển wafer trong suốt quá trình chiếu sáng. Việc căn chỉnh chính xác giữa wafer và mâm cặp là rất cần thiết để sao chép chính xác hình ảnh trên bề mặt wafer.Tấm wafer SiCMâm cặp nổi tiếng với trọng lượng nhẹ, độ ổn định kích thước cao và hệ số giãn nở nhiệt thấp, giúp giảm tải trọng quán tính và cải thiện hiệu quả chuyển động, độ chính xác định vị và độ ổn định.
Gương vuông gốm: Trong máy quang khắc, sự đồng bộ chuyển động giữa mâm cặp wafer và bàn đặt mặt nạ là rất quan trọng, ảnh hưởng trực tiếp đến độ chính xác và năng suất của quá trình quang khắc. Gương phản xạ vuông là một thành phần quan trọng của hệ thống đo lường phản hồi định vị quét mâm cặp wafer, và yêu cầu về vật liệu của nó là nhẹ và khắt khe. Mặc dù gốm silicon carbide có đặc tính nhẹ lý tưởng, nhưng việc sản xuất các thành phần như vậy rất khó khăn. Hiện nay, các nhà sản xuất thiết bị mạch tích hợp hàng đầu quốc tế chủ yếu sử dụng các vật liệu như silica nung chảy và cordierite. Tuy nhiên, với sự tiến bộ của công nghệ, các chuyên gia Trung Quốc đã đạt được thành tựu trong việc sản xuất gương vuông gốm silicon carbide kích thước lớn, hình dạng phức tạp, trọng lượng nhẹ, kín hoàn toàn và các thành phần quang học chức năng khác cho máy quang khắc. Mặt nạ quang học, còn được gọi là khẩu độ, truyền ánh sáng qua mặt nạ để tạo thành một mẫu trên vật liệu nhạy sáng. Tuy nhiên, khi ánh sáng EUV chiếu vào mặt nạ, nó phát ra nhiệt, làm tăng nhiệt độ lên 600 đến 1000 độ C, có thể gây hư hỏng do nhiệt. Do đó, một lớp màng SiC thường được phủ lên mặt nạ quang học. Nhiều công ty nước ngoài, chẳng hạn như ASML, hiện đang cung cấp các loại màng có độ truyền sáng hơn 90% để giảm thiểu việc làm sạch và kiểm tra trong quá trình sử dụng mặt nạ quang khắc, đồng thời nâng cao hiệu quả và năng suất sản phẩm của máy quang khắc EUV.
Khắc plasmaMặt nạ quang khắc (còn gọi là mặt nạ chữ thập) có chức năng chính là truyền ánh sáng qua mặt nạ và tạo hình trên vật liệu nhạy sáng. Tuy nhiên, khi chiếu tia EUV (tia cực tím) vào mặt nạ quang khắc, nó phát ra nhiệt, làm tăng nhiệt độ lên từ 600 đến 1000 độ C, có thể gây hư hỏng do nhiệt. Do đó, một lớp màng silicon carbide (SiC) thường được phủ lên mặt nạ quang khắc để giảm thiểu vấn đề này. Hiện nay, nhiều công ty nước ngoài, chẳng hạn như ASML, đã bắt đầu cung cấp các loại màng có độ trong suốt hơn 90% để giảm nhu cầu làm sạch và kiểm tra trong quá trình sử dụng mặt nạ quang khắc, từ đó nâng cao hiệu quả và năng suất sản phẩm của máy in thạch bản EUV. Khắc plasma vàVòng tập trung lắng đọngTrong sản xuất chất bán dẫn, quy trình khắc sử dụng chất ăn mòn dạng lỏng hoặc khí (như khí chứa flo) được ion hóa thành plasma để bắn phá tấm bán dẫn và loại bỏ có chọn lọc các vật liệu không mong muốn cho đến khi mẫu mạch mong muốn còn lại trên đó.tấm waferNgược lại, quá trình lắng đọng màng mỏng tương tự như mặt ngược lại của quá trình khắc, sử dụng phương pháp lắng đọng để xếp chồng các vật liệu cách điện giữa các lớp kim loại để tạo thành một lớp màng mỏng. Vì cả hai quá trình đều sử dụng công nghệ plasma, chúng dễ gây ra tác động ăn mòn lên buồng và các linh kiện. Do đó, các linh kiện bên trong thiết bị cần phải có khả năng chống plasma tốt, độ phản ứng thấp với khí khắc flo và độ dẫn điện thấp. Các linh kiện thiết bị khắc và lắng đọng truyền thống, chẳng hạn như vòng hội tụ, thường được làm bằng các vật liệu như silicon hoặc thạch anh. Tuy nhiên, với sự tiến bộ của việc thu nhỏ mạch tích hợp, nhu cầu và tầm quan trọng của các quá trình khắc trong sản xuất mạch tích hợp đang tăng lên. Ở cấp độ vi mô, việc khắc chính xác tấm silicon đòi hỏi plasma năng lượng cao để đạt được độ rộng đường kẻ nhỏ hơn và cấu trúc thiết bị phức tạp hơn. Do đó, silicon carbide (SiC) lắng đọng hơi hóa học (CVD) dần trở thành vật liệu phủ được ưa chuộng cho thiết bị khắc và lắng đọng nhờ các đặc tính vật lý và hóa học tuyệt vời, độ tinh khiết và tính đồng nhất cao. Hiện nay, các linh kiện silicon carbide CVD trong thiết bị khắc bao gồm vòng hội tụ, đầu phun khí, khay và vòng viền. Trong thiết bị lắng đọng, có các nắp buồng, lớp lót buồng vàChất nền than chì phủ SIC.
Do khả năng phản ứng và dẫn điện thấp với khí ăn mòn clo và flo,Silicon carbide CVDđã trở thành vật liệu lý tưởng cho các bộ phận như vòng lấy nét trong thiết bị khắc plasma.Silicon carbide CVDCác thành phần trong thiết bị khắc bao gồm vòng hội tụ, đầu phun khí, khay, vòng viền, v.v. Lấy vòng hội tụ làm ví dụ, chúng là các thành phần quan trọng được đặt bên ngoài tấm wafer và tiếp xúc trực tiếp với wafer. Bằng cách đặt điện áp vào vòng, plasma được hội tụ qua vòng lên wafer, cải thiện tính đồng nhất của quá trình. Theo truyền thống, vòng hội tụ được làm bằng silicon hoặc thạch anh. Tuy nhiên, khi quá trình thu nhỏ mạch tích hợp tiến triển, nhu cầu và tầm quan trọng của các quy trình khắc trong sản xuất mạch tích hợp tiếp tục tăng lên. Công suất và yêu cầu năng lượng của quá trình khắc plasma tiếp tục tăng, đặc biệt là trong thiết bị khắc plasma ghép điện dung (CCP), đòi hỏi năng lượng plasma cao hơn. Do đó, việc sử dụng vòng hội tụ làm bằng vật liệu silicon carbide đang ngày càng tăng.
Thời gian đăng bài: 29 tháng 10 năm 2024