반도체 분야에서 탄화규소 세라믹의 응용

포토리소그래피 기계의 정밀 부품에 선호되는 소재

반도체 분야에서,탄화규소 세라믹이 소재는 주로 탄화규소 작업대, 가이드 레일과 같은 집적 회로 제조의 핵심 장비에 사용됩니다.반사경, 세라믹 흡착 척석판 인쇄기용 암, 연삭 디스크, 고정 장치 등.

탄화규소 세라믹 부품반도체 및 광학 장비용

● 탄화규소 세라믹 연삭 디스크. 연삭 디스크를 주철이나 탄소강으로 만들 경우 수명이 짧고 열팽창 계수가 큽니다. 실리콘 웨이퍼 가공, 특히 고속 연삭 또는 연마 시 연삭 디스크의 마모와 열 변형으로 인해 실리콘 웨이퍼의 평탄도와 평행도를 확보하기 어렵습니다. 탄화규소 세라믹으로 만든 연삭 디스크는 경도가 높고 마모가 적으며 열팽창 계수가 실리콘 웨이퍼와 거의 동일하여 고속 연삭 및 연마가 가능합니다.
● 탄화규소 세라믹 고정구. 또한, 실리콘 웨이퍼 생산 시 고온 열처리가 필요하며, 이때 탄화규소 고정구를 사용하여 운반하는 경우가 많습니다. 탄화규소 고정구는 내열성이 뛰어나고 웨이퍼를 손상시키지 않습니다. 표면에는 다이아몬드 유사 탄소(DLC) 등의 코팅을 적용하여 성능을 향상시키고 웨이퍼 손상을 줄이며 오염 확산을 방지할 수 있습니다.
● 탄화규소 작업대. 리소그래피 장비의 작업대를 예로 들면, 작업대는 주로 노광 동작을 수행하는 역할을 하며, 고속, 대거리, 6자유도 나노 수준의 초정밀 움직임이 요구됩니다. 예를 들어, 해상도 100nm, 오버레이 정확도 33nm, 선폭 10nm인 리소그래피 장비의 경우, 작업대 위치 정확도는 10nm에 도달해야 하고, 마스크와 실리콘 웨이퍼의 동시 스텝 및 스캐닝 속도는 각각 150nm/s와 120nm/s이며, 마스크 스캐닝 속도는 500nm/s에 가깝기 때문에 작업대는 매우 높은 동작 정확도와 안정성을 갖춰야 합니다.

작업대 및 마이크로 모션 테이블의 개략도(부분 단면도)

● 탄화규소 세라믹 사각 거울. 리소그래피 장비와 같은 핵심 집적 회로 장비의 주요 부품은 복잡한 형상과 크기, 그리고 속이 빈 경량 구조를 가지고 있어 탄화규소 세라믹으로 제작하기가 어렵습니다. 현재 네덜란드의 ASML, 일본의 니콘과 캐논과 같은 주요 국제 집적 회로 장비 제조업체들은 리소그래피 장비의 핵심 부품인 사각 거울을 제작하는 데 미세결정 유리나 코디어라이트와 같은 재료를 다량 사용하고 있으며, 탄화규소 세라믹은 단순한 형상의 고성능 구조 부품에 사용하고 있습니다. 그러나 중국건축자재연구소의 전문가들은 자체 개발한 제조 기술을 활용하여 대형, 복잡한 형상, 고경도, 완전 밀폐형 탄화규소 세라믹 사각 거울 및 리소그래피 장비용 기타 구조 및 기능성 광학 부품을 제작하는 데 성공했습니다.