Puslaidininkių gamybai žengiant į sub-5 nm ir EUV (ekstremalus ultravioletinis) erą, litografijos sistemų tolerancijos krūva- pateko į nanometrų sritį. Šiuo mastu tradicinių medžiagų, -ypač granito, veikimo ribos tampa vis akivaizdesnės.
Puslaidininkinės litografijos originalios įrangos gamintojams ir kosmoso tiksliųjų aviacijos gaminių gamintojams keraminės metrologijos įrankiai aerokosminės programos nebėra niša,{0}}jie greitai tampa būtini. Tarp jų silicio karbido matavimo artefaktai tampa nauju nanometro{2}}lygio matavimo stabilumo etalonu.
Medžiagos poslinkis: nuo granito prie silicio karbido
Granitas jau seniai buvo pramonės standartastikslumo matavimasdėl jo:
კარგი vibracijos slopinimas
Geras matmenų stabilumas
Ekonominis{0}}didelių konstrukcijų efektyvumas
Tačiau naujos kartos{0}}litografijos sistemose šių pranašumų nebepakanka.
Silicio karbidas (SiC), ypač reakcijos -sujungtas arba Si–SiC kompozitas, siūlo iš esmės skirtingą veikimo profilį-, atitinkantį nanometrų- skalės reikalavimus.
Mechaninis pranašumas: itin{0}}didelis standumas nanometro tikslumui
Svarbiausias diferencialas yra tamprumo modulis (Youngo modulis):
Si–SiC ceramic: >400 GPa
Įrankinis plienas: ~200 GPa
Granitas: ~50–70 GPa
Tai reiškia, kad silicio karbidas yra:
Daugiau nei 3 kartus standesnis nei plienas
Iki 8 kartų standesnis už granitą
Inžinerinis poveikis:
Didesnis standumas tiesiogiai reiškia:
Sumažėjusi konstrukcijos deformacija veikiant apkrovai
Didesnis natūralus dažnis (mažesnis jautrumas vibracijai)
Patobulintas dinaminis atsakas{0}}didelės spartos padėties nustatymo sistemose
Silicio karbido matavimo artefaktams tai užtikrina matavimo vientisumą net esant greito judėjimo ir pagreičio sąlygoms, būdingoms litografijos etapams.
Terminis suderinamumas: optinių sistemų suderinimas EUV litografijoje
EUV litografijos sistemose terminis neatitikimas yra kritinis gedimo taškas.
Silicio karbidas turi šiluminio plėtimosi koeficientą (CTE), kuris labai atitinka pažangias optines medžiagas, tokias kaip:
Zerodur
Lydytas silicio dioksidas
Itin-mažo plėtimosi (ULE) stiklas
Kodėl tai svarbu:
Pašalina santykinį poslinkį tarp metrologinio rėmo ir optinių komponentų
Išlaiko išlygiavimo tikslumą nanometrų skalėje
Įgalina stabilų veikimą šiluminio ciklo sąlygomis
Granitas, nors ir stabilus, negali pasiekti tokio terminio suderinamumo su optinėmis sistemomis lygio.
Nanometrinis{0}}Lygio matavimo stabilumas: tikras etalonas
Nanometro skyra stabilumas nėra vien tik statinis plokštumas{0}}tai apima:
Dinaminė deformacija judant
Terminis dreifas laikui bėgant
Medžiagos šliaužimas ir senėjimo elgesys
Silicio karbidas pasižymi visais trimis matmenimis:
1. Minimalus terminis dreifas
Žemas CTE užtikrina nereikšmingus matmenų pokyčius esant temperatūros svyravimams
2. Didelis dinaminis stabilumas
Didelis standumas sumažina vibracijos{0}}sukeliamą poslinkį
3. Ilgalaikis -medžiagos stabilumas
Nėra vidinio grūdelių judėjimo ar natūraliam akmeniui būdingo mikro{0}}šliaužimo
Rezultatas: tikras nanometro{0}}lygio matavimo stabilumas, užtikrinantis patikimą perdangą ir suderinimą puslaidininkių procesuose.
Paviršiaus vientisumas ir atsparumas dilimui
Kitas svarbus keraminių metrologijos įrankių pranašumas aviacijos ir kosmoso srityse yra paviršiaus našumas:
Itin didelis kietumas (antras po deimantų{0}}klasės medžiagų)
उत्कृष्ट atsparumas dilimui
Mažas dalelių susidarymas (būtina švarios patalpos aplinkai)
Dėl to silicio karbidas idealiai tinka:
Tikslumo matuokliai
Nuorodos artefaktai
Optinės derinimo konstrukcijos
Priešingai, granito paviršiai, nors ir stabilūs, yra jautresni mikro{0}}dėvėjimuisi ir užteršimui ilgą laiką naudojant.
Kodėl puslaidininkinei litografijai reikalinga keraminė metrologija
EUV litografijos sistemos veikia ekstremaliomis sąlygomis:
Sub-nanometro perdangos reikalavimai
Didelės spartos{0}}vaflių scenos judėjimas
Griežta šiluminės kontrolės aplinka
Esant tokioms sąlygoms, silicio karbido matavimo artefaktai yra ne tik naudingi{0}}, bet ir būtini.
Jie įgalina:
Stabilūs atskaitos rėmeliai optiniam derinimui
Didelės spartos{0}}metrologija be struktūrinio atsilikimo
Nuolatinis tikslumas per ilgus gamybos ciklus
Be tokių medžiagų naujos{0}}kartos lustų modeliavimo tikslumą pasiekti tampa vis sunkiau.
Išplėtimas už puslaidininkių ribų: tiksliosios erdvės programos
Silicio karbido pranašumai yra vienodai vertingi aviacijos ir kosmoso gamyboje:
Labai{0}}tikslus komponentų patikrinimas
Didelės{0}}mastelio koordinačių matavimo sistemos
Terminiai{0}}stabilūs kompozitinių konstrukcijų šviestuvai
Keraminių metrologijos įrankių, skirtų aviacijos ir kosmoso reikmėms, standumo, terminio stabilumo ir atsparumo dilimui derinys užtikrina patikimą veikimą sudėtingoje aplinkoje.
Kada pereiti nuo granito prie keramikos
Apsvarstykite galimybę naujovinti į silicio karbidą, kai:
Matavimo skiriamoji geba artėja prie nanometrų skalės
Reikalingas terminis suderinimas su optinėmis arba kompozicinėmis medžiagomis
Didelis dinaminis judėjimas turi įtakos matavimo tikslumui
Švarios patalpos suderinamumas yra labai svarbus
Ilgalaikis{0}}stabilumas turi būti garantuotas be pakartotinio kalibravimo dreifo
Išvada: naujos tiksliosios inžinerijos eros įgalinimas
Perėjimas nuo granito prie silicio karbido yra esminis tikslios inžinerijos medžiagų pokytis.
Siūlydami:
Ultra-high stiffness (>400 GPa)
उत्कृष्ट terminis suderinamumas
Aukščiausias atsparumas dilimui
Tikrasis nanometro{0}}lygio matavimo stabilumas
Silicio karbido matavimo artefaktai iš naujo apibrėžia puslaidininkių litografijos ir kosminės erdvės metrologijos galimybes.
„Unparalleled Group“ kuriame pažangius keraminių metrologijos įrankių aviacijos ir erdvėlaivių sprendimus, sukurtus taip, kad atitiktų ypatingus naujos -kartos gamybos- poreikius, kad padėtų mūsų partneriams pasiekti novatorišką tikslumo, greičio ir patikimumo našumą.