集成電路制造關(guān)鍵技術(shù)及裝備主要有包括光刻技術(shù)及光刻裝備、薄膜生長技術(shù)及裝備、化學機械拋光技術(shù)及裝備、高密度后封裝技術(shù)及裝備等，均涉及高效率、高精度、高穩(wěn)定性的運動控制技術(shù)和驅(qū)動技術(shù)，對結(jié)構(gòu)件的精度和結(jié)構(gòu)材料的性能提出了極高的要求。

●碳化硅工件臺

以光刻機中工件臺為例，該工件臺主要負責完成曝光運動，要求實現(xiàn)高速、大行程、六自由度的納米級超精密運動，如對于100nm分辨率、套刻精度為33nm和線寬為10nm的光刻機，其工件臺定位精度要求達到10nm，掩模-硅片同時步進和掃描速度分別達到150nm/s和120nm/s，掩模掃描速度接近500nm/s，并且要求工件臺具有非常高的運動精度和平穩(wěn)性。

一般說來，光刻機用工件臺結(jié)構(gòu)件需滿足以下要求：

①高度輕量化：為降低運動慣量，減輕電機負載，提高運動效率、定位精度和穩(wěn)定性，結(jié)構(gòu)件普遍采用輕量化結(jié)構(gòu)設計，其輕量化率為60%~80%，最高可達到90%；

②高形位精度：為實現(xiàn)高精度運動和定位，要求結(jié)構(gòu)件具有極高的形位精度，平面度、平行度、垂直度要求小于1μm，形位精度要求小于5μm；

③高尺寸穩(wěn)定性：為實現(xiàn)高精度運動和定位，要求結(jié)構(gòu)件具有極高的尺寸穩(wěn)定性，不易產(chǎn)生應變，且導熱系數(shù)高、熱膨脹系數(shù)低，不易產(chǎn)生大的尺寸變形；

④清潔無污染：要求結(jié)構(gòu)件具有極低的摩擦系數(shù)，運動過程中動能損失小，且無磨削顆粒的污染。

●碳化硅陶瓷方鏡

光刻機等集成電路關(guān)鍵裝備中的關(guān)鍵部件具有形狀復雜、外形尺寸復雜以及中空輕量化結(jié)構(gòu)等特點，制備此類碳化硅陶瓷零部件難度較大。目前國際主流集成電路裝備制造商，如荷蘭ASML，日本NIKON、CANON等公司大量采用微晶玻璃、堇青石等材料制備光刻機核心部件——方鏡，而采用碳化硅陶瓷制備其他簡單形狀的高性能結(jié)構(gòu)部件。中國建筑材料科學研究總院的專家們卻采用專有制備技術(shù)，實現(xiàn)了大尺寸、復雜形狀、高度輕量化、全封閉光刻機用碳化硅陶瓷方鏡及其他結(jié)構(gòu)功能光學零部件的制備。

●碳化硅光罩薄膜

日前在韓國的一場半導體交流活動中，ASML韓國營銷經(jīng)理MyoungKuyLee透露，將開始供應透光率超90%的薄膜，以提升EUV光刻機的效率。ASML2016年首次開發(fā)出光罩薄膜，當時的透光率是78%。隨后在2018年，薄膜透光率提升到80%，2020年提升到85%。

薄膜用于保護光罩免受污染，單價2.6萬美元左右（約合人民幣16.78萬元）。另外，韓國企業(yè)FST、S&STech也都在緊張開發(fā)EUV光刻機所需的薄膜，F(xiàn)ST此前預期上半年開始供應90%透光率的碳化硅薄膜。