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    碳化硅陶瓷結構件在光刻機中的應用

    文章出處:廣州先進(jìn)陶瓷展網(wǎng)責任編輯:作者:廣州先進(jìn)陶瓷展人氣:-發(fā)表時(shí)間:2022-07-06 16:37:00【

    集成電路制造關(guān)鍵技術(shù)及裝備主要有包括光刻技術(shù)及光刻裝備、薄膜生長(cháng)技術(shù)及裝備、化學(xué)機械拋光技術(shù)及裝備、高密度后封裝技術(shù)及裝備等,均涉及高效率、高精度、高穩定性的運動(dòng)控制技術(shù)和驅動(dòng)技術(shù),對結構件的精度和結構材料的性能提出了極高的要求。

    ●碳化硅工件臺

    以光刻機中工件臺為例,該工件臺主要負責完成曝光運動(dòng),要求實(shí)現高速、大行程、六自由度的納米級超精密運動(dòng),如對于100nm分辨率、套刻精度為33nm和線(xiàn)寬為10nm的光刻機,其工件臺定位精度要求達到10nm,掩模-硅片同時(shí)步進(jìn)和掃描速度分別達到150nm/s和120nm/s,掩模掃描速度接近500nm/s,并且要求工件臺具有非常高的運動(dòng)精度和平穩性。

    一般說(shuō)來(lái),光刻機用工件臺結構件需滿(mǎn)足以下要求:

    ①高度輕量化:為降低運動(dòng)慣量,減輕電機負載,提高運動(dòng)效率、定位精度和穩定性,結構件普遍采用輕量化結構設計,其輕量化率為60%~80%,最高可達到90%;

    ②高形位精度:為實(shí)現高精度運動(dòng)和定位,要求結構件具有極高的形位精度,平面度、平行度、垂直度要求小于1μm,形位精度要求小于5μm;

    ③高尺寸穩定性:為實(shí)現高精度運動(dòng)和定位,要求結構件具有極高的尺寸穩定性,不易產(chǎn)生應變,且導熱系數高、熱膨脹系數低,不易產(chǎn)生大的尺寸變形;

    ④清潔無(wú)污染:要求結構件具有極低的摩擦系數,運動(dòng)過(guò)程中動(dòng)能損失小,且無(wú)磨削顆粒的污染。

    碳化硅陶瓷方鏡

    光刻機等集成電路關(guān)鍵裝備中的關(guān)鍵部件具有形狀復雜、外形尺寸復雜以及中空輕量化結構等特點(diǎn),制備此類(lèi)碳化硅陶瓷零部件難度較大。目前國際主流集成電路裝備制造商,如荷蘭ASML,日本NIKON、CANON等公司大量采用微晶玻璃、堇青石等材料制備光刻機核心部件——方鏡,而采用碳化硅陶瓷制備其他簡(jiǎn)單形狀的高性能結構部件。中國建筑材料科學(xué)研究總院的專(zhuān)家們卻采用專(zhuān)有制備技術(shù),實(shí)現了大尺寸、復雜形狀、高度輕量化、全封閉光刻機用碳化硅陶瓷方鏡及其他結構功能光學(xué)零部件的制備。

    ●碳化硅光罩薄膜

    日前在韓國的一場(chǎng)半導體交流活動(dòng)中,ASML韓國營(yíng)銷(xiāo)經(jīng)理MyoungKuyLee透露,將開(kāi)始供應透光率超90%的薄膜,以提升EUV光刻機的效率。ASML2016年首次開(kāi)發(fā)出光罩薄膜,當時(shí)的透光率是78%。隨后在2018年,薄膜透光率提升到80%,2020年提升到85%。

    薄膜用于保護光罩免受污染,單價(jià)2.6萬(wàn)美元左右(約合人民幣16.78萬(wàn)元)。另外,韓國企業(yè)FST、S&STech也都在緊張開(kāi)發(fā)EUV光刻機所需的薄膜,FST此前預期上半年開(kāi)始供應90%透光率的碳化硅薄膜。

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