Zerodur ガラス・イン・ウェーハ・ステッパー

ウェハーステッパー は、現代の半導体製造分野における中核機器である。何千万ドルもするこれらの装置は、シリコンウエハー上にナノスケールの回路パターンを投影することができる。その主なワークフローは、光源の発光、マスクのグラフィック・イメージング、対物レンズのフォーカシング、ウェハー・ステージ(X-Yステージ)の精密アライメントとステップ・アンド・リピート移動などである。熱膨張効果という一見弱い物理現象は、リソグラフィの精度を制限する基本的な課題となっています。装置の部品が温度変化によってサイズが変化すると、アライメントエラーやウェハのスクラップにつながります。 Zerodurガラスドイツのショット社が開発した高純度アモルファス・セラミック・ガラスは、熱膨張がゼロに近いという特性から、半導体リソグラフィ・プロセスの中核材料となっている。

リソグラフィー用Zerodurガラス

Zerodurの主な物性

パフォーマンス指標数値単位
熱膨張係数 (0-50°C)0±0.007×10-⁶/K
密度2.53g/cm³
ヤング率9.1×10¹⁰
ポアソン比0.24
熱伝導率(20)1.46W/(m-K)
最高使用温度600 °C

意義

  • 温度変動下でもサブナノメートルの安定性を確保
  • 可動部の慣性を減らし、位置決め速度を上げる
  • 高剛性サポートプラットフォームの提供
  • 多次元応力カップリングの影響を軽減する
  • 均一な温度分布を促進し、熱勾配を低減する
  • プロセス中の予期せぬ温度上昇に対応

主な特徴

優れた熱安定性に加え、Zerodurにはいくつかの重要な特性がある。

  • 三次元的な均一性:素材内部の気泡や筋などの欠陥が極めて少ない。
  • 機械的安定性:約0.9MPa・m¹/²の破壊靭性と高い曲げ強度を有し、複雑な形状に精密に加工できる。
  • ヘリウム透過性が低い:半導体装置の長期寸法安定性を確保できる。
  • 表面処理能力:サブナノメートルの表面粗さまで研磨でき、さまざまな光学コーティングが可能

コア・アプリケーション

投影光学部品:精密光学レンズ、ビームスプリッター、屈折・反射ミラーを複数セット固定・支持するためのサポートベース
マスク&ウェーハアライメントシステム:マスクキャリア、ウェーハステージプレート、アライメントターゲットプレート
波面補正:波面歪み補正素子、温度勾配補正プレート

お問い合わせ

カスタマイズされた光学部品(Zerodur、ULE、石英、サファイアガラスなど)や位置決めプラットフォームソリューションが必要な場合は、お気軽にお問い合わせください。弊社には豊富な経験と高度な設備があります。