V tekmi za litografijo High-NA EUV sta togost in teža materiala kritični. Napredna keramika (Al₂O₃ / SiC) ponuja Youngov modul 380 GPa-skoraj dvakrat več kot jeklo-pri polovični teži. S toplotno prevodnostjo 30 W/m • K te komponente omogočajo hitro pozicioniranje z visokim-pospeškom, potrebno za proizvodnjo čipov pod-$5nm$.
1. Premagovanje vztrajnosti z materiali z visoko-togostjo in nizko-maso
Visokohitrostne{0}}stopnje rezin zahtevajo izjemno pospeševanje brez strukturnega nihanja.Keramične komponentezagotavlja najvišje možno razmerje med-togoto in-težo. Z gostoto samo 3,9 g/cm³ keramični nosilci in drsniki omogočajo hitrejše proizvodne cikle in večje premike sile G-, hkrati pa ohranjajo natančnost pozicioniranja ± 10 nm čez pot skeniranja.
2. Toplotna prevodnost in izziv EUV toplotnih obremenitev
Ekstremna ultravijolična (EUV) litografija ustvarja znatno toploto v vakuumu. Za razliko od kovin, ki se širijo in zvijajo, imata aluminijev oksid (Al₂O₃) in silicijev karbid (SiC) visoko toplotno prevodnost in majhno raztezanje. Ta kombinacija zagotavlja, da se toplota učinkovito odvaja, ne da bi pri tem prišlo do mikro{2}}"odmika", ki uniči fokus litografske projekcije.
3. Zakaj je keramika idealen material za vakuumska okolja?
Polprevodniški sprednji-procesi potekajo v ultra-visokem vakuumu, kjer je izpuščanje plinov velika skrb. Keramika je kemično stabilna in ne povzroča izpusta plinov, kar zagotavlja, da celovitost vakuuma ni nikoli ogrožena. Njihova ne-porozna površina prav tako poenostavi postopek čiščenja, saj izpolnjuje stroge protokole o onesnaženju za polprevodniška okolja razreda 10.
4. Natančno brušenje: Doseganje sub-mikronskih geometrijskih toleranc
Zaradi trdote keramike (trdota po Vickersu > 1500) jo je težko obdelati, vendar je po končani obdelavi neverjetno stabilna. UNPARALLELED uporablja posebno diamantno brušenje za doseganje ravnosti in vzporednosti manj kot ali enako 0,5 μm. To zagotavlja, da zračni ležaji ali vakuumske vpenjalne glave, nameščene na te komponente, delujejo s popolno konsistenco tekočega-filma.
5. Ne-magnetne lastnosti za aplikacije z elektronskim žarkom
Za litografijo ali pregled z elektronskim žarkom (e-žarkom) so magnetne motnje nesprejemljive. Keramika je naravno ne-magnetna in električno izolirna, kar zagotavlja nevtralno okolje za občutljive žarke. To preprečuje, da bi elektromagnetne motnje vplivale na pot elektronov, kar zagotavlja, da so vzorci v nanometrskem merilu vgravirani ali pregledani z absolutno natančnostjo.
Primerjava učinkovitosti keramike in kovine
|
Lastnina |
Aluminijev oksid (Al₂O₃) |
Nerjaveče jeklo |
Aluminijeva zlitina |
|---|---|---|---|
|
Youngov modul (GPa) |
350 - 380 |
200 |
70 |
|
Gostota (g/cm³) |
3.9 |
7.9 |
2.7 |
|
Toplotna ekspanzija (10⁻⁶/K) |
7.2 - 8.2 |
16.0 |
23.0 |
|
Trdota (HV) |
1,500 - 1,800 |
200 |
100 |
|
Magnetni vpliv |
Noben |
Visoko/srednje |
Noben |
Pogosta vprašanja: Precizna keramika v industriji
V1: Ali je 99 % aluminijev oksid boljši od 95 % za natančne dele?
O: Da. Višja čistost (99 %+) nudi boljšo mehansko trdnost, večjo dielektrično trdnost in vrhunsko odpornost proti koroziji, ki so bistvenega pomena za ekstremne pogoje, ki jih najdemo pri polprevodniškem plazemskem jedkanju ali litografiji.
V2: Ali lahko izdelate keramične zračne ležaje po meri?
O: Da. Specializirani smo za OEM keramične zračne ležajne komponente. S kombinacijo togosti keramike z našim natančnim brušenjem ustvarjamo zračne površine, ki vzdržujejo pod{2}}mikronske-višine dosledno v velikih razponih potovanja.
V3: Kako se spopadate s krhkostjo keramičnih materialov?
O: Medtem ko je keramika krhka, je neverjetno močna pri stiskanju. Za optimizacijo načrtov uporabljamo analizo končnih elementov (FEA), s čimer zagotovimo, da se izognemo koncentracijam napetosti in da se visok modul materiala v celoti izkoristi za togost.
V4: Kakšen je tipičen dobavni rok za keramične komponente po meri?
O: Zaradi zapletenih postopkov žganja in diamantnega brušenja se dobavni roki običajno gibljejo od 8 do 12 tednov. Vendar pa nam naša integrirana dobavna veriga omogoča pospešitev izdelave prototipov za kritične projekte raziskav in razvoja v sektorju polprevodnikov.
V5: Ali je keramika primerna-za uporabo pri visokih temperaturah?
O: Zelo tako. Keramika iz aluminijevega oksida ohranja svojo strukturno celovitost pri temperaturah, ki presegajo 1500 stopinj, zaradi česar je idealna za opremo za termično obdelavo v polprevodniški in vesoljski industriji.
V6: Kako preverim točnost keramične komponente?
O: Za preverjanje vseh dimenzij uporabljamo CMM (koordinatne merilne stroje) s sondami-z rubinasto konico in laserskimi interferometri. Vsak del je odposlan s podrobnim poročilom o pregledu, ki potrjuje, da izpolnjuje zahtevane tolerance μm.