Aplicação de cerâmicas de carbeto de silício no campo dos semicondutores

O material preferido para peças de precisão de máquinas de fotolitografia.

No campo dos semicondutores,cerâmica de carbeto de silícioOs materiais são usados ​​principalmente em equipamentos essenciais para a fabricação de circuitos integrados, como mesas de trabalho de carboneto de silício e trilhos-guia.refletores, Mandril de sucção de cerâmicaBraços, discos de retificação, dispositivos de fixação, etc., para máquinas de litografia.

peças cerâmicas de carboneto de silíciopara equipamentos semicondutores e ópticos

● Disco de retificação de cerâmica de carbeto de silício. Se o disco de retificação for feito de ferro fundido ou aço carbono, sua vida útil é curta e seu coeficiente de expansão térmica é alto. Durante o processamento de wafers de silício, especialmente durante a retificação ou polimento em alta velocidade, o desgaste e a deformação térmica do disco de retificação dificultam a garantia da planicidade e do paralelismo do wafer de silício. O disco de retificação feito de cerâmica de carbeto de silício possui alta dureza e baixo desgaste, e o coeficiente de expansão térmica é basicamente o mesmo que o dos wafers de silício, portanto, pode ser retificado e polido em alta velocidade.
● Suporte cerâmico de carbeto de silício. Além disso, durante a produção de wafers de silício, estes precisam passar por tratamento térmico em altas temperaturas e, frequentemente, são transportados utilizando suportes de carbeto de silício. Estes são resistentes ao calor e não destrutivos. Revestimentos de carbono tipo diamante (DLC) e outros podem ser aplicados na superfície para melhorar o desempenho, minimizar danos ao wafer e evitar a propagação de contaminantes.
● Mesa de trabalho de carboneto de silício. Tomando como exemplo a mesa de trabalho em uma máquina de litografia, esta é a principal responsável por completar o movimento de exposição, exigindo alta velocidade, grande curso e movimentos de ultraprecisão em nanoescala com seis graus de liberdade. Por exemplo, para uma máquina de litografia com resolução de 100 nm, precisão de sobreposição de 33 nm e largura de linha de 10 nm, a precisão de posicionamento da mesa de trabalho deve atingir 10 nm, as velocidades de deslocamento e varredura simultâneas da máscara e do wafer de silício são de 150 nm/s e 120 nm/s, respectivamente, e a velocidade de varredura da máscara é próxima de 500 nm/s, exigindo que a mesa de trabalho tenha altíssima precisão e estabilidade de movimento.

Diagrama esquemático da mesa de trabalho e da mesa de micromovimento (secção parcial)

● Espelho quadrado de cerâmica de carbeto de silício. Componentes-chave em equipamentos de circuitos integrados essenciais, como máquinas de litografia, possuem formas complexas, dimensões complexas e estruturas ocas e leves, o que dificulta a preparação de tais componentes de cerâmica de carbeto de silício. Atualmente, os principais fabricantes internacionais de equipamentos de circuitos integrados, como a ASML na Holanda, a NIKON e a CANON no Japão, utilizam uma grande quantidade de materiais como vidro microcristalino e cordierita para preparar espelhos quadrados, componentes centrais de máquinas de litografia, e utilizam cerâmica de carbeto de silício para preparar outros componentes estruturais de alto desempenho com formas simples. No entanto, especialistas do Instituto de Pesquisa de Materiais de Construção da China utilizaram tecnologia de preparação proprietária para obter a preparação de espelhos quadrados de cerâmica de carbeto de silício de grandes dimensões, formas complexas, extremamente leves e totalmente encapsulados, além de outros componentes ópticos estruturais e funcionais para máquinas de litografia.