Metal, alaşım ve metal olmayan maddelerin ince film birikimini (kaplamalarını) oluşturmak için kullanılan çeşitli vakum biriktirme işlemleri vardır. Bu işlem mekanik, elektromekanik veya termodinamik yollarla gerçekleştirilebilir. Kamet’in mineral yalıtımlı ısıtma elemanları, biriktirme sistemlerinde geniş bir uygulama yelpazesine sahiptir. İnce film biriktirmeden sonra, yarı iletken işlemede bir sonraki adım aşındırmadır ve (foto)litografi bunu yapmanın bir yoludur.
Yarı iletken uygulamaları için (foto)litografi nedir?
Litografi, bir çip tasarımının ışığa seçici olarak maruz bırakılarak ışığa duyarlı bir malzemeye aktarılmasını ifade eder. Çip üretim sürecinin bir parçasıdır ve süreç karanlık oda fotoğrafçılığı ile karşılaştırılabilir, ancak bir resim için negatif yerine, geometrik bir baskıyı ışık kullanarak bir gofret üzerine maruz bırakmak için bir maske veya retikül kullanırlar. Çipin geometrisine benzeyen bir maske, önceden ısıtılmış ve fotorezistle kaplanmış bir yonga plakasının üzerinde tutulur. Son derece yüksek yoğunluklu UV ışığı maskeden aşağıya ve gofret üzerine yönlendirilir. Bu, maske tarafından ışığa maruz kalan fotorezist alanlarda kimyasal bir değişime neden olur. Geliştirici daha sonra fotorezistin pozitif (en yaygın olarak) veya negatif alanlarını çözmek ve yıkamak için kullanılır. Bir sonraki adım, kimyasal bir maddenin fotorezist tarafından korunmayan alanlarda alt tabakanın en üst katmanını kaldırdığı aşındırma işlemidir. Fotorezist artık gerekli olmadığında, alt tabakadan kimyasal olarak çıkarılır.
Önceden ısıtılmış yonga plakasının tüm bölgelerine silikon dioksit biriktirilerek yonga plakasının temizleme işlemi sırasında değişmiş olabilecek kısımları kaplanır. Fotorezistin üstünde kalan fazla silikon dioksit çıkarılır ve bu aşamada çip geometrisinin ilk katmanı tamamlanır. Bu işlem, çipin devre tasarımını tamamlamak amacıyla gerektiği kadar katmanda farklı geometriler elde etmek için tekrarlanır. Son olarak, kimyasal bir madde tüm silikon dioksiti yonga levhasından uzaklaştırır ve yonga levhası üzerinde kalan tek unsur olarak silikon kalır.
Fotolitografi giderek artan çözünürlüklerde gelişmekte ve bu da giderek daha küçük yapıların uygulanmasına olanak sağlamaktadır. Bu da entegre bir devre içinde daha yüksek transistör yoğunluğuna ve dolayısıyla daha küçük bileşenlerle daha yüksek bilgisayar işleme kapasitesine yol açmaktadır.
Litografinin Moore Yasası’nın devam eden ilerlemesinde kritik bir rol oynadığı açıktır. Moore Yasası, her 2 yılda bir mikroçip üzerindeki transistör sayısını kabaca ikiye katladığımız bir hızda yenilik yapmamız beklentisidir. Bu sayede elektronik cihazlar daha küçük, daha güçlü ve daha ucuz hale gelebilmekte ve böylece sektörün geneline yönelik talebi artırmaktadır.
Pozlama için kullanılan radyasyona bağlı olarak farklı litografik yöntem türleri vardır:
- aşırı ultraviyole litografi (yukarıda açıklandığı gibi)
- elektron demeti litografisi
- x-ışını litografisi
- iyon ışını litografisi
Aşırı ultraviyole (EUV) litografi, Kamet’in tedarik edebileceği özel mineral yalıtımlı ısıtıcıları kullandığı için bu sayfanın ana odak noktasıdır
Yarı iletken uygulamalar için EUV litografinin avantajları ve dezavantajları nelerdir?
EUV Litografi, daha küçük transistörlerin üretilmesine ve böylece entegre bir devre içinde daha yüksek yoğunlukta transistörlerin kullanılmasına olanak sağlamaktadır. Bu, daha küçük bileşenlerle giderek daha yüksek bilgisayar işleme kapasitelerine yönelik süregelen eğilimi takip etmektedir. Sektörün genelindeki talebi yönlendiren temel bir dinamik. Bu noktada, EUV litografisi devre üretiminin öncüsü olarak kabul edilmekte ve mikroçip ilerlemelerinin geleceğinin anahtarını elinde tuttuğu söylenmektedir.
EUV litografinin sektöre getirdiği çığır açıcı ilerlemelere rağmen, bazı dezavantajları ve/veya sınırlamaları da vardır:
- Fiyat: Sadece işletme maliyetleri açısından değil, makine bileşenlerinin fiyatı açısından da pahalıdır.
- Karmaşıklık: Oldukça karmaşık bir süreçtir ve sadece bir şirket bu makineleri üretebilmektedir.
- Hassasiyet: mutlak hassasiyet esastır ve ayna yüzeylerinde tespit edilemeyen küçük kusurlar bile milyonlarca çipin israf edilmesine neden olabilir.
- Verim: Mikroçiplerin saatlik verimi EUV’de diğer yöntemlere göre daha düşüktür, bu da onu bazı yüksek hacimli üretim uygulamaları için daha az uygun hale getirir
Kamet, yarı iletken uygulamalarına yönelik Litografi için hangi ısıtma çözümlerini sunuyor?
Litografi için prosesleri ısıtmanın birçok yolu vardır, en önemli ve yaygın olarak kullanılanlardan biri dirençli ısıtmadır. Bu, litografi için çok uygun olan yüksek kaliteli mineral yalıtımlı ısıtma elemanları yelpazesi ile Kamet’in uzmanlık alanıdır. Wafer’ın tüm alanı üzerinde homojen bir sıcaklık kontrolü, uygulamanın ana nedenlerinden biridir.
Kamet olarak, Litografi süreçlerindeki tüm farklı aşamaların zorluklarını karşılayan ısmarlama ısıtma sistemleri tasarlama konusunda bilgi birikimine sahibiz. MI ısıtıcılarımızdan herhangi biri (örneğin wafer ısıtıcıları, mikro ısıtıcılar ve ısı izleme) litografi sürecinin özel koşullarını karşılayacak şekilde özelleştirilebilir.
Vakum lehimleme/brazing
Isıtma elemanlarımızı litografi süreçlerine (ve biriktirme sistemlerine) entegre etmenin yaygın bir yolu, panellerde vakumlu lehimleme/brazing yöntemidir. Vakum lehimlemenin çeşitli avantajları vardır:
- yüzey kirleticileri herhangi bir renk değişikliği olmadan tüm parçalardan uzaklaştırılır
- tüm ürün son derece hassas bir şekilde ısıtılır
- homojen ısıtma, tüm süreç üzerinde iyi bir kontrol sağlar, bu da lokalize ısıtmanın neden olduğu istenmeyen bozulmaları sınırlamaya yardımcı olur
- Vakum lehimlemeyi ana malzeme tavlama veya sertleştirme işlemleriyle birleştirmek mümkündür.
Litografi için mineral yalıtımlı ısıtma elemanlarının avantajları
- Isıtıcılarımız 1000°C’ye kadar sıcaklık sağlayabilir
- Kamet’in ısıtma elemanları için özel mineral yalıtım yelpazesi şu anlama gelir
- Kılıf malzemelerinin özelleştirilmesi, her ortama uyan mineral yalıtımını garanti eder
- Isıtıcıların sıcak ve soğuk bölümleri arasında kesintisiz geçişler
- Sıcak ve soğuk bölümler eşit çaplara sahiptir
- Aşırı ısınmayı önleyen soğuk uçlar sayesinde sonlandırma basittir
- Yüksek güç yoğunlukları barındırılabilir
- Bir kaynak, yonga plakası, hedef veya alt tabakaya ısı dağılımının homojenliği
- Geniş bükülme yarıçapı, ısıtma elemanlarını karmaşık, kavisli uygulamalar için uygun hale getirir
- Kritik prosesler için yüksek doğrulukta, hassas ısıtma sağlar
- Daha ince, düşük kütleli tasarımlar mümkündür
- Hızlı ısınma süreleri
- Sızdırmaz ısıtma elemanları kirlenmeyi önler
- Termokupllar tasarıma dahil edilebilir