Seramik ketepatan ( Seramik Termaju ) memainkan peranan yang amat diperlukan dalam proses pembuatan semikonduktor (daripada pembuatan wafer kepada ikatan wafer, pembungkusan dan ujian) kerana rintangan suhu tinggi, rintangan kakisan, kekerasan tinggi, kekonduksian haba yang tinggi dan penebat yang sangat baik. Apabila proses pembuatan litar bersepadu global bergerak ke arah 3nm 、 2nm Dengan evolusi proses yang lebih maju, keadaan kerja yang keras di dalam peralatan telah menimbulkan cabaran yang melampau kepada ketulenan bahan, ketepatan pemprosesan dan hayat rintangan plasma komponen seramik utama. Artikel ini bertujuan untuk menyelesaikan masalah dokumentasi teknikal dalaman perusahaan “ Parameter kosong dan tiada yang sepadan dengan aplikasi mesin ” mengeluarkan dan mewujudkan piawaian kawalan dalaman teknologi teras untuk semua kategori seramik ketepatan.
Seramik ketepatan semikonduktor “ Empat bahan teras ”
| Bahan seramik dan keperluan ketulenan | Penunjuk prestasi fizikal teras | Tahan kakisan / Had rintangan suhu tinggi | Toleransi had pemesinan | Surat-menyurat kepada mesin teras barisan hadapan |
| Alumina ketulenan tinggi (Al2O3 ≥ 99.8%) | Kerintangan isipadu : >10^14 Ω·cm Kekerasan : 1800 HV modulus elastik : 380 GPa | Tahan terhadap kakisan plasma berasaskan fluorin rintangan suhu : 1600 ℃ | Kerataan : ≤ 2μm Kekasaran : Ra 0.1μm Apertur minimum : 0.3mm | Lapisan rongga mesin etching Kepala pemercik gas Cawan sedut vakum |
| Aluminium nitrida kekonduksian haba yang tinggi (AlN ≥ 99%) | kekonduksian haba : 170-220 W/(m·K) pekali pengembangan haba : 4.5×10^-6/K Voltan kerosakan : ≥ 15kV/mm | Tahan kepada suhu tinggi, penyejukan pantas dan pemanasan pantas rintangan suhu : 1400 ℃ | Paralelisme : ≤ 3μm Ketepatan saluran aliran dalaman : 0.05mm | Cucuk elektrostatik (ESC) CVD meja pemanasan Substrat peranti kuasa |
| Pepejal tinggi silikon karbida (SiC, percuma Si≤0.1%) | modulus elastik : 410 GPa kekonduksian haba : 150 W/(m·K) Kekerasan Mohs : 9.5 | Tahan terhadap hakisan fasa asid dan gas alkali yang kuat rintangan suhu : 1800 ℃ | saiz besar (>1m) Ubah bentuk : ≤ 5μm Kekasaran cermin : Ra 0.02μm | Cincin fokus terukir Bot wafer relau resapan Rangka meja bahan kerja mesin litografi |
| Nitrida silikon keliatan tinggi (Si3N4) | Keliatan patah : 6.5 MPa·m^1/2 Kekuatan lenturan : 850 MPa Ketumpatan : 3.2 g/cm3 | Rintangan tinggi terhadap keletihan dan impak rintangan suhu : 1200 ℃ | Kelegaan pemasangan : 1-2μm Tahap pengimbangan dinamik : G1.0 | Galas seramik pam vakum berkelajuan tinggi Spindle mesin dadu wafer Lekapan frekuensi tinggi untuk pengedap dan ujian |
Piawaian prestasi dan kawalan untuk komponen utama peralatan teras
- Peralatan etching —— Sistem boleh guna teras
Dalam proses goresan bahagian hadapan litar bersepadu, sama ada ICP (plasma berganding induktif) atau PKC Mesin (plasma berganding kapasitif), komponen dalaman rongga terdedah kepada radikal fluorin yang sangat aktif (seperti SF6 、 CF4 ) atau plasma berasaskan klorin. Bahan tradisional mudah terdedah kepada serpihan akibat hakisan sempadan butiran, mengakibatkan pencemaran zarah yang teruk pada wafer.
Produk teras: Cincin fokus silikon karbida ketulenan tinggi
[ Silikon karbida untuk mesin etsa SiC Fokus gambar sebenar produk cincin ]
- Sangat tahan terhadap teknologi hakisan plasma: Produk ini menggunakan silikon karbida ketulenan tinggi tersinter tanpa tekanan, dengan jumlah kandungan kekotoran logam ≤ 5ppm . Struktur bijirin bersepadu berketumpatan tinggi yang unik mempunyai kadar goresan kimia yang lebih rendah daripada silika bercantum di bawah pengeboman plasma berasaskan fluorin yang kuat. 8-10 kali. Ini memastikan bahawa cincin fokus secara berterusan 200 Dalam kitaran etsa wafer, kadar ubah bentuk langkah tepi adalah kurang daripada 0.05% , yang meningkatkan keseragaman etsa tepi wafer dan meningkatkan keseluruhan kadar penggunaan mesin ( mempromosikan 15% di atas.
- Kawalan doping kerintangan yang tepat: Melalui teknologi kawalan kekonduksian sempadan butiran lanjutan, kerintangan dikawal secara stabil dalam julat khusus yang diperlukan oleh pelanggan ( 1-10Ω·sm ), pada ratusan watt RF frekuensi tinggi ( RF ) kuasa, memastikan bahawa medan elektrik plasma secara menegak dan seragam menembusi pinggir wafer, menghapuskan kesan tepi goresan.
Produk teras: Kepala pemercik ketepatan alumina ketulenan tinggi
[ Lukisan terperinci pemprosesan lubang mikro kepala pemercik seramik alumina ketulenan tinggi ]
- Pemprosesan medan aliran lubang mikro ultra ketepatan: dalam diameter 300-450mm Pada cakera, melalui ketepatan ultrasonik dan lima paksi CNC Pemprosesan terpaut, susunan melebihi 5000 diameter ialah 0.3mm-0.5mm daripada mikropori. Memerlukan toleransi konsistensi diameter lubang penuh ≤±0.01mm , kekasaran dinding dalam lubang mencapai Ra≤0.2μm , menghapuskan sepenuhnya burr. Pastikan bahawa proses gas (cth. Ar, O2, N2 ) disembur ke permukaan wafer dalam keadaan aliran laminar mutlak.
- Langkah balas untuk kegagalan kawalan dalaman korporat: [Retak sempadan bijian dan perlindungan pencemaran zarah] Memandangkan masalah bahagian alumina tradisional terdedah kepada keretakan mikro akibat pembebasan tegasan haba di tepi mikropori, produk ini mesti lulus ujian sebelum meninggalkan kilang. 100% Pengesanan meter tegasan terpolarisasi, penjerukan bahan kimia yang tidak merosakkan dan penggilap pada permukaan untuk menghapuskan tekanan sisa pemesinan dan memastikan 3000 Jam: Tiada belahan atau cipratan tempatan berlaku semasa perkhidmatan goresan berterusan.
- Peralatan pemendapan filem nipis ( CVD/PVD mesin) —— Suhu tinggi dan persekitaran tekanan tinggi
pemendapan wap kimia ( CVD ) dan pemendapan lapisan atom ( ALD ) proses memerlukan pemanasan gas prekursor untuk tindak balas, dan suhu ambien sentiasa 400 ℃-1000 ℃ antara. Wafer mestilah benar-benar rata dan tetap dengan pengagihan haba yang cepat dan sekata.
Produk teras: Cucuk elektrostatik ketepatan nitrida aluminium
[ aluminium nitrida AlN Penampilan chuck dan pemanas elektrostatik semikonduktor ]
- Pengaliran haba muktamad dan nisbah padanan haba: aluminium nitrida( AlN ) mempunyai kekonduksian terma sehingga 180-220 W/(m·K) , pekali pengembangan habanya ( 4.5×10^-6/K ) dalam 25 ℃-800 ℃ Dalam julat suhu penuh dan wafer silikon monohabluran ( 4.2×10^-6/K ) untuk mencapai perlawanan yang sempurna. Semasa proses pemanasan pantas kuasa tinggi, ia secara berkesan menghilangkan tekanan haba dan menghalang gelinciran haba wafer silikon ( tergelincir ) kehelan atau ubah bentuk meledingkan, supaya ketidaksamaan medan suhu pada permukaan wafer dikawal dengan ketat dalam ≤±0.5 ℃ 。
- Pengacuan bersepadu penebat suhu tinggi dan voltan tinggi: Menggunakan seramik api bersama berbilang lapisan ( HTCC ) teknologi, menggunakan takat lebur tinggi tungsten / Elektrod panas molibdenum dan corak elektrod penjerapan elektrostatik dicetak terus dan tertanam dalam AlN di dalam matriks. walaupun dalam 600 ℃ Pada suhu tinggi, kerintangan isipadu kekal pada ≥10^11Ω·cm , voltan kerosakan penebat ≥ 15 kV/mm , disesuaikan sepenuhnya dengan daya Coulomb dan J-R Spesifikasi dwi penjerapan kesan.
Produk teras: Pembawa wafer silikon karbida ketulenan tinggi untuk tiub relau suhu tinggi
[ Pandangan terperinci slot bot wafer silikon karbida ketulenan tinggi untuk relau resapan menegak suhu tinggi ]
- Kawalan rayapan suhu tinggi: 在 1200 ℃ Dalam relau resapan menegak suhu tinggi, bot kuarza tradisional terdedah kepada rayapan suhu tinggi (ubah bentuk lentur) disebabkan oleh berat diri dan beban wafer jangka panjang. Produk ini menggunakan penghabluran semula / Silikon karbida tersinter tanpa tekanan, dalam 1350 ℃ Kekuatan lenturan tidak berkurangan di bawah suhu tinggi yang melampau, dan ia tidak bengkok atau meledingkan dalam perkhidmatan jangka panjang, memastikan ketepatan kedudukan mutlak manipulator automatik apabila memasukkan dan mengeluarkan wafer secara automatik.
- Pemindahan wafer dan sistem pengendalian automatik —— Redaman getaran berkelajuan tinggi dan frekuensi tinggi
Apabila kapasiti pengeluaran proses lanjutan meningkat, pecutan robot yang mengendalikan wafer telah mencapai atau bahkan melebihi 2G , sebarang getaran mekanikal yang sedikit akan menyebabkan serpihan wafer atau calar bahagian belakang.
Produk teras: kekakuan khusus yang tinggi dan lengan robot karbida silikon saiz besar
[ Vakum tinggi vakum pecutan tinggi pengendalian vakum gambar rajah lengan manipulator seramik ]
- Ketegaran yang sangat tinggi dan pengurangan getaran hentian segera: Modulus anjal silikon karbida ( ~410 GPa ) diperbuat daripada keluli 2 kali, aluminium 6 kali kekukuhan spesifiknya (modulus elastik / Ketumpatan) berada pada tahap yang sangat tinggi di kalangan bahan kejuruteraan. Lengan robot silikon karbida direka bentuk dengan struktur berongga dan ringan. Kelewatan tindak balas struktur semasa mula dan berhenti berkelajuan tinggi adalah lebih rendah daripada bahagian logam tradisional. 85% Di atas, baki masa getaran di hujung lengan adalah kurang daripada 0.05 detik. Ini boleh menyelesaikan sepenuhnya masalah semasa pengangkutan “ calar berkibar ” Titik kesakitan, perlindungan 12 inci ( 300mm ) Penyerahan berkelajuan tinggi dan berketepatan tinggi bagi wafer nipis bersaiz besar.
- Kestabilan dimensi untuk pemprosesan saiz besar: panjang melebihi 1000mm Lengan robot bersaiz besar mempunyai toleransi kerataan yang dikawal di dalamnya ≤ 0.02mm Di dalam, seluruh permukaan digilap cermin ( Ra≤0.05μm ), membebaskan zarah tanpa sebarang geseran.
Produk teras: cawan vakum seramik berliang
[ Cawan vakum seramik berliang ]
- Penjerapan tekanan negatif berliang seragam: Purata diameter liang dikawal pada 10-30μm , keliangan adalah stabil pada 35%-45% . Melalui mikropori di seluruh permukaan, tekanan negatif seragam dicapai di seluruh permukaan, mengelakkan kepekatan tegasan tempatan dan ubah bentuk kemurungan tempatan yang disebabkan oleh cawan sedutan berpusat tradisional pada wafer nipis, memastikan pemeriksaan wafer dan CMP Permukaan kekal rata paras nanometer semasa menggilap.
Ringkasan penyesuaian pelbagai bahan
- Siri bahagian struktur ketepatan seramik alumina
- Perkara teras utama ialah: prestasi kos tinggi, ketulenan tinggi, pencegahan habuk, dan penebat universal yang kuat. • Kata kunci produk yang berkenaan: lapisan seramik semikonduktor, cincin penebat anti-karat, sesendal penebat seramik ketulenan tinggi, bebibir penebat seramik.
[ Koleksi pelbagai spesifikasi bahagian struktur seramik alumina ketulenan tinggi gred semikonduktor ]
- seramik silikon karbida tindak balas
- Titik teras utama: ketahanan terhadap etsa plasma, rintangan suhu tinggi yang melampau tanpa rayapan, kekakuan khusus yang tinggi dan pengacuan bersepadu saiz besar. • Kata kunci produk yang berkenaan: SiC Gelang fokus goresan, rasuk julur silikon karbida semikonduktor, bot karbida silikon relau menegak, CMP Cincin penggilap, lengan mekanikal seramik ketegaran tinggi.
[ Pensinteran tindak balas ketulenan tinggi Gambar rajah bahagian seramik ketepatan silikon karbida ]
- aluminium nitrida陶瓷 Kekonduksian haba yang tinggi /HTCC Siri berpakaian tembaga
- Titik teras utama: pelesapan haba ultra tinggi, pekali pengembangan haba dipadankan dengan sempurna dengan silikon kristal tunggal, penembakan bersama berbilang lapisan ( HTCC ) Teknologi litar terbenam. • Kata kunci produk yang berkenaan: AlN Pangkalan chuck elektrostatik, elemen pemanasan laser semikonduktor, kuasa tinggi LED/IGBT Substrat pelesapan haba seramik, seramik nitrida aluminium berlogam.
[ Substrat seramik aluminium nitrida kekonduksian terma tinggi]
- Kekuatan ultra tinggi seramik silikon nitrida
- Perkara teras utama: raja seramik, keliatan patah yang tinggi, rintangan hentaman, rintangan haus dan tiada kehilangan serbuk, keseimbangan dinamik berputar berkelajuan tinggi. • Kata kunci produk yang berkenaan:真空泵陶瓷轴承、半导体划片机陶瓷主轴、高频封测测试治具座、耐磨陶瓷柱塞泵芯。
[ Galas seramik silikon nitrida berkekuatan tinggi dan bahagian tahan haus untuk peralatan semikonduktor ]