Cerâmica de carboneto de silício: componentes de precisão essenciais para processos de semicondutores (parte 2)
Processo de Litografia
• Mandril de wafer de carboneto de silício, espelho quadrado de cerâmica, filmes de máscara fotográfica
SiC Wafer Chuck, Ceramic Square Mirror, Photomask Films A litografia concentra-se principalmente na exposição de padrões de circuito em wafers de silício usando sistemas ópticos. A precisão deste processo afeta diretamente o desempenho e o rendimento dos circuitos integrados. Como um dos dispositivos de primeira linha na fabricação de chips, as máquinas de litografia contêm até centenas de milhares de componentes. Tanto os elementos ópticos quanto os componentes do sistema de litografia exigem extrema precisão para garantir o desempenho e a precisão do circuito. Cerâmica SiC encontre aplicações em mandris de wafer e espelhos quadrados de cerâmica.
Estrutura da máquina de litografia
Mandril de bolacha
O mandril de wafer em máquinas de litografia carrega e move wafers durante a exposição. O alinhamento preciso entre o wafer e o mandril é essencial para a replicação precisa dos padrões na superfície do wafer. Os mandris wafer SiC, conhecidos por sua natureza leve, alta estabilidade dimensional e baixos coeficientes de expansão térmica, reduzem cargas inerciais, melhoram a eficiência de movimento, precisão de posicionamento e estabilidade.
Espelho Quadrado Cerâmico
A sincronização do movimento entre o mandril do wafer e o estágio da máscara é crucial em máquinas de litografia, influenciando diretamente a precisão e o rendimento da litografia. O espelho quadrado, uma parte crucial do sistema de medição de feedback para a digitalização e posicionamento do mandril wafer, exige materiais leves com requisitos rigorosos. Embora a cerâmica SiC possua as características de leveza desejadas, a fabricação de tais componentes é um desafio. Atualmente, os principais fabricantes internacionais de equipamentos de circuitos integrados utilizam predominantemente materiais como sílica fundida e cordierita.
No entanto, os avanços na tecnologia levaram os especialistas chineses a alcançar a fabricação de espelhos quadrados cerâmicos de SiC de grande porte, de formato complexo, altamente leves e totalmente fechados, e outros componentes ópticos funcionais para máquinas de litografia. transmitir luz através de máscaras para formar padrões em materiais fotossensíveis. No entanto, quando a luz EUV irradia as fotomáscaras, é emitido calor, elevando as temperaturas entre 600 e 1.000 graus Celsius, podendo causar danos térmicos. Portanto, uma camada de filme de SiC é normalmente depositada nas fotomáscaras. Muitas empresas estrangeiras, como a ASML, fornecem agora filmes com mais de 90% de transmitância para reduzir a limpeza e a inspeção durante o uso de fotomáscaras, aumentando a eficiência e o rendimento do produto das máquinas de litografia EUV.
Gravura e Deposição de Plasma
A fotomáscara, também conhecida como retículo, funciona principalmente para transmitir luz através de uma máscara e formar padrões em materiais fotossensíveis. No entanto, quando a luz EUV (Ultravioleta Extrema) irradia a fotomáscara, ela emite calor, elevando as temperaturas entre 600 e 1.000 graus Celsius, podendo causar danos térmicos. Portanto, é comum depositar uma camada de filme de carboneto de silício (SiC) na fotomáscara para atenuar esse problema. Atualmente, muitas empresas estrangeiras, como a ASML, começaram a fornecer filmes com mais de 90% de transparência para reduzir a necessidade de limpeza e inspeção durante o uso de fotomáscaras, melhorando assim a eficiência e o rendimento do produto das máquinas de litografia EUV.
Gravura e Deposição de Plasma
• Anéis de foco e outros
Na fabricação de semicondutores, o processo de gravação utiliza agentes de corrosão líquidos ou gasosos (como gases contendo flúor) ionizados em plasma para bombardear wafers, removendo seletivamente materiais indesejados até que os padrões de circuito desejados permaneçam na superfície do wafer. Por outro lado, a deposição de filme é semelhante ao reverso da gravação, utilizando métodos de deposição para empilhar materiais isolantes entre camadas metálicas, formando filmes finos. Como ambos os processos empregam tecnologia de plasma, eles são propensos a efeitos corrosivos na câmara e nos componentes. Portanto, os componentes internos do equipamento requerem boa resistência ao plasma, baixa reatividade aos gases de gravação com flúor e baixa condutividade.
Os componentes tradicionais dos equipamentos de gravação e deposição (como anéis de foco) são normalmente feitos de materiais como silício ou quartzo. No entanto, com o avanço da miniaturização de circuitos integrados, a demanda e a importância dos processos de gravação na fabricação de IC continuam a aumentar. O plasma de alta energia é necessário para a gravação precisa do wafer de silício no nível microscópico, permitindo larguras de linha menores e estruturas de dispositivos mais complexas. Consequentemente, o carboneto de silício (SiC) de deposição química de vapor (CVD) tornou-se gradualmente o material de revestimento preferido para equipamentos de gravação e deposição devido às suas excelentes propriedades físicas e químicas, alta pureza e uniformidade. Atualmente, os componentes de carboneto de silício CVD em equipamentos de gravação incluem anéis de foco, chuveiros a gás, bandejas e anéis de borda. Nos equipamentos de deposição, existem tampas de câmara, revestimentos de câmara e placas de base de grafite revestidas com SiC.
Anéis de foco, placas de base de grafite revestidas com SiC
Devido à baixa reatividade e condutividade do carboneto de silício CVD aos gases de gravação com cloro e flúor, ele se tornou o material ideal para componentes como anéis de foco em equipamentos de gravação a plasma. Os componentes de carboneto de silício CVD em equipamentos de gravação incluem anéis de foco, chuveiros a gás, bandejas, anéis de borda e muito mais. Tomando como exemplo os anéis de foco, eles são componentes cruciais colocados fora do wafer e diretamente em contato com ele. Ao aplicar tensão ao anel, o plasma que passa através do anel é focado no wafer, melhorando a uniformidade do processamento. Tradicionalmente, os anéis de foco eram feitos de silício ou quartzo. No entanto, com o avanço da miniaturização de circuitos integrados, a demanda e a importância dos processos de gravação na fabricação de IC continuam a aumentar. A potência de gravação de plasma e os requisitos de energia continuam a aumentar, especialmente em equipamentos de gravação de plasma capacitivamente acoplado (CCP), onde é necessária maior energia de plasma. Como resultado, o uso de anéis de foco feitos de material de carboneto de silício está aumentando.
XIAMEN MASCERA TECNOLOGIA CO., LTD. é um fornecedor respeitável e confiável, especializado na fabricação e venda de peças técnicas de cerâmica. Fornecemos produção personalizada e usinagem de alta precisão para uma ampla série de materiais cerâmicos de alto desempenho, incluindo cerâmica de alumina, cerâmica de zircônia, nitreto de silício, carboneto de silício, nitreto de boro, nitreto de alumínio e vitrocerâmica usinável. Atualmente, nossas peças cerâmicas podem ser encontradas em muitas indústrias como mecânica, química, médica, semicondutora, automotiva, eletrônica, metalurgia, etc. Nossa missão é fornecer peças cerâmicas da melhor qualidade para usuários globais e é um grande prazer ver nossa cerâmica as peças funcionam de forma eficiente nas aplicações específicas dos clientes. Podemos cooperar tanto em protótipos quanto em produção em massa. Entre em contato conosco se tiver demandas.
