Công nghệ quang khắc chủ yếu tập trung vào việc sử dụng hệ thống quang học để phơi bày các mẫu mạch trên các tấm wafer silicon. Độ chính xác của quy 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 để sản xuất chip, máy quang khắc chứa tới hàng trăm nghìn linh kiện. Cả linh kiện quang học và linh kiện 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 trongkẹp bánh wafervà gương vuông bằng gốm.
Kẹp waferMâm cặp wafer trong máy in thạch bản chịu và di chuyển wafer trong quá trình phơi sáng. Sự căn chỉnh chính xác giữa wafer và mâm cặp là điều cần thiết để sao chép chính xác hoa văn trên bề mặt wafer.Tấm SiCMâm cặp được biết đến với trọng lượng nhẹ, độ ổn định kích thước cao và hệ số giãn nở nhiệt thấp, có thể giảm tải 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 giai đoạn mặt nạ là rất quan trọng, ảnh hưởng trực tiếp đến độ chính xác và năng suất quang khắc. Bộ phản xạ vuông là thành phần chính của hệ thống đo phản hồi vị trí quét mâm cặp wafer và các yêu cầu về vật liệu của nó rất nhẹ và nghiêm ngặt. Mặc dù gốm silicon carbide có đặc tính nhẹ lý tưởng, nhưng việc sản xuất các thành phần như vậy lại rất khó khăn. Hiện nay, các nhà sản xuất thiết bị mạch tích hợp quốc tế hàng đầu chủ yếu sử dụng các vật liệu như silica nóng chảy và cordierite. Tuy nhiên, với sự tiến bộ của công nghệ, các chuyên gia Trung Quốc đã đạt được mục tiêu sản xuất các gương vuông gốm silicon carbide kích thước lớn, hình dạng phức tạp, cực kỳ nhẹ, hoàn toàn khép kín và các thành phần quang học chức năng khác cho máy quang khắc. Mặt nạ quang, còn được gọi là khẩu độ, truyền ánh sáng qua mặt nạ để tạo thành hoa văn trên vật liệu nhạy sáng. Tuy nhiên, khi ánh sáng EUV chiếu vào mặt nạ, nó sẽ phát ra nhiệt, làm tăng nhiệt độ lên 600 đến 1000 độ C, có thể gây ra hư hỏng do nhiệt. Do đó, một lớp màng SiC thường được lắng đọng trên mặt nạ quang. Nhiều công ty nước ngoài, chẳng hạn như ASML, hiện cung cấp màng phim có độ truyền sáng hơn 90% để giảm việc vệ sinh và kiểm tra trong quá trình sử dụng mặt nạ quang học và cải thiện hiệu quả cũng như năng suất sản phẩm của máy quang khắc EUV.
Khắc Plasmavà Deposition Photomasks, còn được gọi là crosshairs, có chức năng chính là truyền ánh sáng qua mặt nạ và tạo thành một mẫu trên vật liệu nhạy sáng. Tuy nhiên, khi ánh sáng EUV (tia cực tím cực mạnh) chiếu vào mặt nạ, nó sẽ phát ra nhiệt, làm tăng nhiệt độ lên khoảng 600 đến 1000 độ C, có thể gây ra hư hỏng do nhiệt. Do đó, một lớp màng silicon carbide (SiC) thường được phủ lên mặt nạ để khắc phục vấn đề này. Hiện nay, nhiều công ty nước ngoài như ASML đã bắt đầu cung cấp màng có độ trong suốt hơn 90% để giảm nhu cầu vệ sinh và kiểm tra trong quá trình sử dụng mặt nạ, qua đó cải thiện hiệu quả và năng suất sản phẩm của máy in thạch bản EUV. Khắc plasma vàVòng lấy nét lắng đọngvà những thứ khác Trong sản xuất chất bán dẫn, quá trình khắc sử dụng chất khắc lỏng hoặc khí (như khí chứa flo) được ion hóa thành plasma để bắn phá tấm wafer và loại bỏ có chọn lọc các vật liệu không mong muốn cho đến khi mẫu mạch mong muốn vẫn còn trênbánh xốpbề mặt. Ngược lại, lắng đọng màng mỏng tương tự như mặt trái 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 màng mỏng. Vì cả hai quy trình đều sử dụng công nghệ plasma nên chúng dễ bị ăn mòn các khoang và linh kiện. Do đó, các linh kiện bên trong thiết bị phải có khả năng chống plasma tốt, 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 quá trình thu nhỏ mạch tích hợp, nhu cầu và tầm quan trọng của các quy trình khắc trong sản xuất mạch tích hợp đang tăng lên. Ở cấp độ vi mô, quá trình khắc wafer silicon chính xác đòi hỏi plasma năng lượng cao để đạt được độ rộng đường nhỏ hơn và cấu trúc thiết bị phức tạp hơn. Do đó, lắng đọng hơi hóa học (CVD) silicon carbide (SiC) dần trở thành vật liệu phủ được ưa chuộng cho thiết bị khắc và lắng đọng với các đặc tính vật lý và hóa học tuyệt vời, độ tinh khiết cao và tính đồng nhất. Hiện tại, các linh kiện silicon carbide CVD trong thiết bị khắc bao gồm vòng hội tụ, vòi sen khí, khay và vòng cạnh. Trong thiết bị lắng đọng, có các nắp buồng, lớp lót buồng vàChất nền graphite phủ SIC.
Do khả năng phản ứng và độ dẫn điện thấp đối với khí khắc clo và flo,Cacbua silic CVDđã trở thành vật liệu lý tưởng cho các thành phần như vòng hội tụ trong thiết bị khắc plasma.Cacbua silic CVDCác thành phần trong thiết bị khắc bao gồm vòng hội tụ, vòi hoa sen khí, khay, vòng cạnh, v.v. Lấy vòng hội tụ làm ví dụ, chúng là các thành phần chính được đặt bên ngoài wafer và tiếp xúc trực tiếp với wafer. Bằng cách áp dụng điện áp vào vòng, plasma được hội tụ qua vòng vào wafer, cải thiện tính đồng nhất của quy 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. Yêu cầu về công suất và năng lượng 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 ngày càng tăng.
Thời gian đăng: 29-10-2024