Puolijohteiden valmistuksen edetessä sub-5 nm:n ja EUV:n (äärimmäisen ultravioletti) aikakauteen, litografiajärjestelmien -toleranssipino on siirtynyt nanometrien alalle. Tässä mittakaavassa perinteisten materiaalien -erityisesti graniitin suorituskyvyn rajat tulevat yhä selvemmiksi.
Puolijohdelitografian OEM- ja ilmailualan tarkkuusvalmistajille keraamiset metrologiset työkalut ilmailu-avaruussovellukset eivät ole enää markkinarakoja{0}}ne ovat nopeasti välttämättömiä. Näistä piikarbidin mittausartefaktit ovat nousemassa uudeksi vertailukohdaksi nanometritason mittauksen vakaudelle.
Materiaalin muutos: Graniitista piikarbidiin
Graniitti on pitkään ollut alan standarditarkkuusmittaussen takia:
კარგი tärinänvaimennus
Hyvä mittapysyvyys
Kustannustehokkuus{0}}suurille rakenteille
Seuraavan{0}}sukupolven litografiajärjestelmissä nämä edut eivät kuitenkaan enää riitä.
Piikarbidi (SiC), erityisesti reaktio-sidotut tai Si–SiC-komposiitit, tarjoaa täysin erilaisen suorituskykyprofiilin-joka vastaa nanometrin-mittakaavavaatimuksia.
Mekaaninen ylivoima: Ultra{0}}suuri jäykkyys nanometritarkkuuteen
Kriittisin erottaja on kimmomoduuli (Youngin moduuli):
Si–SiC ceramic: >400 GPa
Työkaluteräs: ~200 GPa
Graniitti: ~50-70 GPa
Tämä tarkoittaa, että piikarbidi on:
Yli 3x jäykempi kuin teräs
Jopa 8× jäykempi kuin graniitti
Tekninen vaikutus:
Korkeampi jäykkyys tarkoittaa suoraan:
Vähentynyt rakenteellinen muodonmuutos kuormituksen alaisena
Korkeampi luonnollinen taajuus (vähemmän herkkyys tärinälle)
Parannettu dynaaminen vaste{0}}nopeissa paikannusjärjestelmissä
Piikarbidin mittausartefaktien osalta tämä varmistaa mittauksen eheyden jopa litografiavaiheille tyypillisissä nopean liikkeen ja kiihtyvyyden olosuhteissa.
Terminen yhteensopivuus: Optisten järjestelmien yhteensopivuus EUV-litografiassa
EUV-litografiajärjestelmissä terminen epäsuhta on kriittinen vikakohta.
Piikarbidi tarjoaa lämpölaajenemiskertoimen (CTE), joka vastaa tiiviisti kehittyneitä optisia materiaaleja, kuten:
Zerodur
Sulatettu piidioksidi
Ultra-vähän laajeneva (ULE) lasi
Miksi tällä on merkitystä:
Poistaa suhteellisen ajautumisen metrologisen kehyksen ja optisten komponenttien välillä
Säilyttää kohdistustarkkuuden nanometrin mittakaavassa
Mahdollistaa vakaan toiminnan lämpökierron aikana
Graniitti, vaikka se on vakaa, ei voi saavuttaa tätä lämpöyhteensopivuuden tasoa optisten järjestelmien kanssa.
Nanometri{0}}tason mittauksen vakaus: todellinen vertailukohta
Nanometriresoluutiolla vakaus ei ole vain staattista tasaisuutta,{0}}se sisältää:
Dynaaminen muodonmuutos liikkeen aikana
Lämpö ajautuminen ajan myötä
Materiaalin hiipuminen ja ikääntymiskäyttäytyminen
Piikarbidi on erinomainen kaikissa kolmessa ulottuvuudessa:
1. Minimal Thermal Drift
Matala CTE varmistaa merkityksettömän mittamuutoksen lämpötilan vaihtelun vaikutuksesta
2. Korkea dynaaminen vakaus
Suuri jäykkyys vähentää tärinän{0}}aiheuttamaa siirtymää
3. Pitkäaikainen-materiaalin vakaus
Ei luonnonkivelle tyypillistä sisäistä jyvien liikettä tai mikro{0}}virumista
Tulos: Todellinen nanometrin{0}}tason mittausvakaus, mikä mahdollistaa luotettavan peiton ja kohdistuksen puolijohdeprosesseissa.
Pinnan eheys ja kulutuskestävyys
Toinen keraamisten metrologisten työkalujen ilmailu- ja avaruussovellusten kriittinen etu on pinnan suorituskyky:
Erittäin korkea kovuus (toiseksi timantti{0}}luokan materiaalien jälkeen)
उत्कृष्ट kulutuskestävyys
Alhainen hiukkastuotanto (kriittinen puhdastilaympäristöissä)
Tämä tekee piikarbidista ihanteellisen:
Tarkkuusmittarit
Viiteesineitä
Optiset kohdistusrakenteet
Sen sijaan graniittipinnat, vaikka ne ovatkin vakaat, ovat alttiimpia mikro-kulumiselle ja kontaminaatiolle pitkäaikaisessa käytössä.
Miksi puolijohdelitografia vaatii keraamista metrologiaa
EUV-litografiajärjestelmät toimivat äärimmäisissä olosuhteissa:
Sub-nanometrin peittokuvavaatimukset
Nopea{0}}kiekkolavaliike
Tiukat lämmönhallintaympäristöt
Näissä olosuhteissa piikarbidin mittausartefaktit eivät ole vain edullisia,{0}}ne ovat välttämättömiä.
Ne mahdollistavat:
Vakaat vertailukehykset optiseen kohdistukseen
Nopea{0}}metrologia ilman rakenteellista viivettä
Tasainen tarkkuus pitkien tuotantosyklien aikana
Ilman tällaisia materiaaleja seuraavan{0}}sukupolven sirukuvioinnin tarkkuuden saavuttaminen on yhä vaikeampaa.
Extending Beyond Beyonds Semiconductors: Aerospace Precision Applications
Piikarbidin edut ovat yhtä arvokkaita ilmailun valmistuksessa:
Tarkka{0}}komponenttien tarkastus
Laajat{0}}koordinaattimittausjärjestelmät
Lämpö{0}}vakaat valaisimet komposiittirakenteille
Keraamisten metrologisten työkalujen ilmailu- ja avaruussovelluksissa jäykkyyden, lämpöstabiilisuuden ja kulutuskestävyyden yhdistelmä takaa luotettavan suorituskyvyn vaativissa ympäristöissä.
Milloin siirtyä graniitista keramiikkaan
Harkitse päivittämistä piikarbidiin, kun:
Mittausresoluutio lähestyy nanometrin mittakaavaa
Vaaditaan lämpösovitus optisten tai komposiittimateriaalien kanssa
Suuri dynaaminen liike vaikuttaa mittaustarkkuuteen
Yhteensopivuus puhdastilojen kanssa on ratkaisevan tärkeää
Pitkäaikainen{0}}vakaus on taattava ilman uudelleenkalibrointia
Johtopäätös: Tarkkuustekniikan seuraavan aikakauden mahdollistaminen
Siirtyminen graniitista piikarbidiin edustaa perustavanlaatuista muutosta tarkkuustekniikan materiaaleissa.
Tarjoamalla:
Ultra-high stiffness (>400 GPa)
उत्कृष्ट lämpöyhteensopivuus
Ylivoimainen kulutuskestävyys
Todellinen nanometri{0}}tason mittausvakaus
Piikarbidin mittausartefaktit määrittelevät uudelleen sen, mikä on mahdollista puolijohdelitografiassa ja ilmailumetrologiassa.
Unparalleled Groupissa kehitämme edistyneitä keraamisten metrologisten työkalujen ilmailu- ja avaruusratkaisuja, jotka on suunniteltu täyttämään seuraavan -sukupolven valmistuksen-äärimmäiset vaatimukset ja auttamaan kumppaneitamme saavuttamaan läpimurtokykyä tarkkuudessa, nopeudessa ja luotettavuudessa.