Kompleksowy przegląd zaawansowanej ceramiki stosowanej w sprzęcie półprzewodnikowym

Precyzyjne elementy ceramiczne są niezbędnymi elementami w podstawowym sprzęcie do kluczowych procesów produkcji półprzewodników, takich jak fotolitografia, etycja, osadzenie cienkich folii, implantacja jonów i CMP.Części łącznie z łożyskami, szyny przewodnicze, wyściółki komory, czoki elektrostatyczne i ramiona robotyczne są szczególnie ważne wewnątrz komór procesowych, gdzie pełnią one funkcje takie jak wsparcie, ochrona i kontrola przepływu.

Niniejszy artykuł zawiera systematyczny przegląd zastosowania ceramiki precyzyjnej w głównych urządzeniach do wytwarzania półprzewodników.

Procesy Front-End: Ceramika precyzyjna w sprzęcie do produkcji płytek

1Sprzęt do fotolitografii

Aby zapewnić wysoką dokładność procesu w zaawansowanych systemach fotolitografii, szeroki zakres elementów ceramicznych o doskonałej wielofunkcyjności, stabilności konstrukcyjnej, odporności termicznej,i precyzja wymiarowa są stosowaneObejmują one: przewody elektrostatyczne, przewody próżniowe, bloki, wodnie schłodzone magnesowe podstawy, odblaski, szyny przewodnicze, etapy i uchwyciciele masek.

Kluczowe elementy ceramiczne:Elektro-statyczny chuck, etap ruchu

 

Główne materiały:Wyroby z tworzyw sztucznych:Alumina (Al2O3), azotyn krzemu (Si3N4),Etapy ruchu:Ceramika kordieritowa, węglik krzemowy (SiC)

 

Wyzwania techniczne:Kompleksowe konstrukcje, kontrola surowców i sintering, zarządzanie temperaturą i ultra precyzyjne obróbki.

System materiałowy etapów ruchowych litografii ma kluczowe znaczenie dla osiągnięcia wysokiej dokładności i prędkości skanowania.Materiały muszą charakteryzować się wysoką sztywnością specyficzną i niskim rozszerzeniem termicznym, aby wytrzymać ruchy dużych prędkości z minimalnym zniekształceniem, dzięki czemu poprawi się przepustowość i zachowa precyzję.

2. Sprzęt do grafowania

Główne elementy ceramiczne używane w narzędziach do etsu obejmują komorę, okno widokowe, płytę dystrybucyjną gazu, dysze,pierścienie izolacyjne, płytki pokrywające, pierścienie ostrości i elektrostatyczne czoki.

Kluczowe elementy ceramiczne:Elektro-statyczny kołownik, pierścień ostrości, tablica dystrybucyjna gazu

 

Główne materiały ceramiczne:Kwarc, SiC, AlN, Al2O3, Si3N4, Y2O3

 

• Komora do grafowania:

W przypadku zmniejszających się geometrii urządzeń wymagane są bardziej rygorystyczne kontrole zanieczyszczeń.

• Wymagania dotyczące materiałów:

Wysoka czystość, minimalne zanieczyszczenie metali

Pozostałe, o masie przekraczającej 1 kg

Wysoka gęstość, minimalna porowatość

Ograniczona zawartość ziaren drobnych i niskich ziaren

Dobra mechaniczna obróbczalność

Specyficzne właściwości elektryczne lub termiczne, w razie potrzeby

• Płytka dystrybucyjna gazu:

Płyty te, wyposażone w setki lub tysiące precyzyjnie wierconych mikrodur, równomiernie rozprowadzają gazy procesowe, zapewniając spójne osadzanie/grzybowanie.

• Wyzwania:

Wymagania dotyczące jednorodności średnicy otworu i bezbłędnych ścian wewnętrznych są niezwykle wysokie.

• Główne materiały:CVD SiC, Alumina, Azotyn krzemu

• /Pierścień ostrości:

W porównaniu z tradycyjnym przewodzącym krzemieniem (który reaguje z plazmą fluoru tworząc lotny SiF4),SiC oferuje podobną przewodność i wyższą odporność plazmy, co pozwala na wydłużenie życia.

• Materiał:Karbid krzemowy (SiC)

- Nie.

3Sprzęt do osadzania cienkich folii (CVD / PVD)

W systemach CVD i PVD kluczowe części ceramiczne obejmują przewody elektrostatyczne, płyty dystrybucyjne gazu, grzejniki i wyświetlacze komory.

Kluczowe elementy ceramiczne:Elektro-statyczna prętnica, podgrzewacz ceramiczny

 

Główne materiały: Ogrzewacze:Azotany aluminium (AlN), Alumina (Al2O3)

• Gotowiec ceramiczny:

Komponent krytyczny znajdujący się wewnątrz komory procesowej, bezpośrednio w kontakcie z płytką, który podtrzymuje płytkę i zapewnia jednolite, stabilne temperatury procesu na całej jej powierzchni.

- Nie.

Procesy back-end: ceramika precyzyjna w sprzęcie do pakowania i testowania

1. CMP (chemiczna płaskość mechaniczna)

Sprzęt CMP wykorzystuje ceramiczne płyty polerowe, ramiona obsługujące, platformy wyrównujące i szczury próżniowe do precyzyjnego wyrównania powierzchni.

2. Sprzęt do cięcia i pakowania płytek

Kluczowe elementy ceramiczne:

• Ostrzy do cięcia:Kompozyty diamentowo-ceramiczne, prędkość cięcia ~ 300 mm/s, szczelinowanie krawędzi < 1 μm
• Głowy wiązające termokompresyjne:Ceramika AlN o przewodności cieplnej 220 W/m·K; jednolitość temperatury ±2°C
• LTCC Substraty:dokładność szerokości linii do 10 μm; obsługuje transmisję 5G mmWave
• Wyroby z ceramiki do tworzenia włosów:Używane do wiązania drutów, zwykle wykonane z Al2O3 lub aluminiowego węglanu utwardzonego cyrkonem

 

3Stacje sondy.

Kluczowe elementy ceramiczne:

• Substraty wstawiennicze:Tlenek berilu (BeO), azotan aluminium (AlN)
• Urządzenia do badań o wysokiej częstotliwości:Ceramika AlN dla stabilnej wydajności RF

 

Nasze produkty