تطبيق سيراميك كربيد السيليكون في مجال أشباه الموصلات

المادة المفضلة للأجزاء الدقيقة لآلات الطباعة الضوئية

في مجال أشباه الموصلات،سيراميك كربيد السيليكونتُستخدم المواد بشكل أساسي في المعدات الرئيسية لتصنيع الدوائر المتكاملة، مثل طاولة عمل كربيد السيليكون، وقضبان التوجيه،عاكسات, ظرف شفط سيراميكي، الأذرع، وأقراص الطحن، والتجهيزات، وما إلى ذلك لآلات الطباعة الحجرية.

أجزاء سيراميك كربيد السيليكونلأشباه الموصلات والمعدات البصرية

● أقراص الطحن الخزفية من كربيد السيليكون. إذا كانت أقراص الطحن مصنوعة من الحديد الزهر أو الفولاذ الكربوني، فإن عمرها الافتراضي قصير ومعامل تمددها الحراري كبير. أثناء معالجة رقائق السيليكون، وخاصةً أثناء الطحن أو التلميع عالي السرعة، يُصعّب التآكل والتشوه الحراري لقرص الطحن ضمان استواء وتوازي رقاقة السيليكون. تتميز أقراص الطحن المصنوعة من كربيد السيليكون بصلابة عالية وتآكل منخفض، ومعامل تمددها الحراري مماثل تقريبًا لمعامل تمدد رقائق السيليكون، مما يسمح بطحنها وتلميعها بسرعة عالية.
تركيبات سيراميك كربيد السيليكون. بالإضافة إلى ذلك، عند إنتاج رقائق السيليكون، تحتاج إلى معالجة حرارية عالية، وغالبًا ما تُنقل باستخدام تركيبات كربيد السيليكون. تتميز هذه التركيبات بمقاومتها للحرارة وعدم إتلافها. يمكن وضع الكربون الشبيه بالماس (DLC) وطلاءات أخرى على السطح لتحسين الأداء، وتخفيف تلف الرقاقة، ومنع انتشار التلوث.
طاولة عمل من كربيد السيليكون. على سبيل المثال، طاولة العمل في آلة الطباعة الحجرية، تكون مسؤولة بشكل رئيسي عن إتمام حركة التعريض، مما يتطلب حركة فائقة الدقة على مستوى النانو بسرعة عالية، وضربات كبيرة، وبست درجات حرية. على سبيل المثال، بالنسبة لآلة طباعة حجرية بدقة 100 نانومتر، ودقة تراكب 33 نانومتر، وعرض خط 10 نانومتر، يجب أن تصل دقة تحديد موضع طاولة العمل إلى 10 نانومتر، وتبلغ سرعات الخطوة والمسح المتزامنة لرقاقة السيليكون والقناع 150 نانومتر/ثانية و120 نانومتر/ثانية على التوالي، وتقترب سرعة مسح القناع من 500 نانومتر/ثانية، ويجب أن تتمتع طاولة العمل بدقة حركة واستقرار عاليين للغاية.

مخطط تخطيطي لطاولة العمل وطاولة الحركة الدقيقة (مقطع جزئي)

مرآة مربعة من سيراميك كربيد السيليكون. تتميز المكونات الرئيسية في معدات الدوائر المتكاملة الرئيسية، مثل آلات الطباعة الحجرية، بأشكال وأبعاد معقدة وهياكل خفيفة الوزن مجوفة، مما يُصعّب تحضير هذه المكونات. حاليًا، يستخدم مُصنّعو معدات الدوائر المتكاملة الدوليون الرئيسيون، مثل ASML في هولندا، وNIKON وCANON في اليابان، كميات كبيرة من المواد مثل الزجاج دقيق التبلور والكورديريت لتحضير المرايا المربعة، وهي المكونات الأساسية لآلات الطباعة الحجرية، كما يستخدمون سيراميك كربيد السيليكون لتحضير مكونات هيكلية أخرى عالية الأداء ذات أشكال بسيطة. ومع ذلك، استخدم خبراء من معهد أبحاث مواد البناء الصيني تقنية تحضير خاصة لتحقيق تحضير مرايا مربعة من سيراميك كربيد السيليكون كبيرة الحجم، ومعقدة الشكل، وخفيفة الوزن للغاية، ومغلقة بالكامل، بالإضافة إلى مكونات بصرية هيكلية ووظيفية أخرى لآلات الطباعة الحجرية.