Aplicação de cerâmicas de carboneto de silício no campo de semicondutores

 

O material preferido para peças de precisão de máquinas de fotolitografia

No campo dos semicondutores,cerâmica de carboneto de silícioos materiais são usados ​​principalmente em equipamentos essenciais para a fabricação de circuitos integrados, como mesas de trabalho de carboneto de silício, trilhos-guia,refletores, mandril de sucção de cerâmica, braços, discos de moagem, fixações, etc. para máquinas de litografia.

Peças cerâmicas de carboneto de silíciopara equipamentos semicondutores e ópticos

● Disco de desbaste cerâmico de carboneto de silício. Se o disco de desbaste for feito de ferro fundido ou aço carbono, sua vida útil será curta e seu coeficiente de expansão térmica será alto. Durante o processamento de wafers de silício, especialmente durante o desbaste ou polimento em alta velocidade, o desgaste e a deformação térmica do disco de desbaste dificultam a garantia da planura e do paralelismo do wafer de silício. O disco de desbaste feito de cerâmica de carboneto de silício possui alta dureza e baixo desgaste, e o coeficiente de expansão térmica é basicamente o mesmo do wafer de silício, permitindo que seja desbastado e polido em alta velocidade.
● Fixação cerâmica de carboneto de silício. Além disso, quando os wafers de silício são produzidos, eles precisam passar por tratamento térmico de alta temperatura e são frequentemente transportados em fixações de carboneto de silício. Eles são resistentes ao calor e não destrutivos. Carbono tipo diamante (DLC) e outros revestimentos podem ser aplicados na superfície para melhorar o desempenho, aliviar os danos aos wafers e evitar a propagação de contaminação.
● Mesa de trabalho de carboneto de silício. Tomando como exemplo a mesa de trabalho de uma máquina litográfica, a mesa de trabalho é a principal responsável por completar o movimento de exposição, exigindo movimento de ultraprecisão de nível nanométrico de alta velocidade, curso amplo e seis graus de liberdade. Por exemplo, para uma máquina litográfica 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 passo e varredura simultâneas da máscara de silício são de 150 nm/s e 120 nm/s, respectivamente, e a velocidade de varredura da máscara é próxima a 500 nm/s, e a mesa de trabalho deve ter altíssima precisão de movimento e estabilidade.

 

Diagrama esquemático da mesa de trabalho e da mesa de micro-movimento (seção parcial)

● Espelho quadrado de cerâmica de carboneto de silício. Os principais componentes de equipamentos de circuitos integrados, como máquinas de litografia, possuem formas e dimensões complexas e estruturas leves e ocas, dificultando a preparação desses componentes cerâmicos de carboneto 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, os principais componentes de máquinas de litografia, e cerâmicas de carboneto 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 alcançar a preparação de espelhos quadrados de cerâmica de carboneto de silício de grande porte, com formas complexas, altamente leves e totalmente encapsulados, e outros componentes ópticos estruturais e funcionais para máquinas de litografia.


Horário da postagem: 10 de outubro de 2024
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