Inventarisasi spesifikasi pemilihan pengendalian internal untuk komponen keramik presisi yang digunakan dalam peralatan semikonduktor

Keramik presisi ( Keramik Tingkat Lanjut ) memainkan peran yang sangat diperlukan dalam proses pembuatan semikonduktor (mulai dari pembuatan wafer hingga pengikatan wafer, pengemasan dan pengujian) karena ketahanan suhu tinggi, ketahanan korosi, kekerasan tinggi, konduktivitas termal tinggi, dan insulasi yang sangat baik. Seiring dengan kemajuan proses manufaktur sirkuit terpadu global 3 nm 、 2nm Dengan evolusi proses yang lebih maju, kondisi kerja yang keras di dalam peralatan telah menimbulkan tantangan ekstrem terhadap kemurnian material, keakuratan pemrosesan, dan masa pakai ketahanan plasma pada komponen keramik utama. Artikel ini bertujuan untuk memecahkan masalah dokumentasi teknis internal perusahaan “ Parameter kosong dan hilang terkait dengan aplikasi mesin ” masalah dan menetapkan standar pengendalian internal teknologi inti untuk semua kategori keramik presisi.

Keramik presisi semikonduktor “ Empat bahan inti ”

Standar kinerja dan kontrol untuk komponen utama peralatan inti

1. Peralatan etsa —— Sistem konsumsi inti

Dalam proses etsa front-end sirkuit terpadu, baik ICP (plasma berpasangan induktif) atau PKC (Plasma berpasangan kapasitif), komponen internal rongga terkena radikal fluor yang sangat aktif (seperti SF6 、 CF4 ) atau plasma berbasis klorin. Bahan tradisional mudah terkelupas karena erosi batas butir, yang mengakibatkan kontaminasi partikel yang parah pada wafer.

Produk inti: Cincin fokus silikon karbida dengan kemurnian tinggi

[ Silikon karbida untuk mesin etsa SiC Gambar sebenarnya produk cincin fokus ]

• Sangat tahan terhadap teknologi erosi plasma: Produk ini menggunakan silikon karbida dengan kemurnian tinggi yang disinter tanpa tekanan, dengan kandungan pengotor logam total ≤ 5ppm . Struktur butiran terintegrasi berdensitas tinggi yang unik memiliki laju etsa kimia yang lebih rendah dibandingkan silika leburan di bawah pemboman plasma berbasis fluor yang kuat. 8-10 kali. Hal ini memastikan fokus berdering terus menerus 200 Dalam siklus etsa wafer, laju deformasi langkah tepi kurang dari 0,05% , yang sangat meningkatkan keseragaman etsa tepi wafer dan meningkatkan tingkat pemanfaatan mesin secara keseluruhan ( mempromosikan 15% di atas.
• Kontrol doping resistivitas yang tepat: Melalui teknologi kontrol konduktansi batas butir yang canggih, resistivitas dikontrol secara stabil dalam kisaran spesifik yang dibutuhkan oleh pelanggan ( 1-10Ω·cm ), pada ratusan watt Federasi Rusia frekuensi tinggi ( RF ) daya, memastikan bahwa medan listrik plasma menembus tepi wafer secara vertikal dan seragam, menghilangkan efek tepi etsa.

Produk inti: Kepala sprinkler presisi alumina dengan kemurnian tinggi

[ Gambar detail pemrosesan lubang mikro kepala sprinkler keramik alumina kemurnian tinggi ]

• Pemrosesan bidang aliran lubang mikro ultra-presisi: dalam diameter 300-450mm Pada disk, melalui presisi ultrasonik dan lima sumbu CNC Pemrosesan tertaut, pengaturan melebihi 5000 diameternya adalah 0,3mm-0,5mm dari mikropori. Membutuhkan toleransi konsistensi diameter lubang penuh ≤±0,01 mm , kekasaran dinding bagian dalam lubang tercapai Ra≤0.2μm , menghilangkan gerinda sepenuhnya. Pastikan bahwa gas proses (mis. Ar, O2, N2 ) disemprotkan ke permukaan wafer dalam keadaan aliran laminar mutlak.
• Penanggulangan kegagalan pengendalian internal perusahaan: [Retak batas butir dan perlindungan polusi partikel] Mengingat masalah bahwa bagian alumina tradisional rentan terhadap retakan mikro akibat pelepasan tekanan termal di tepi pori mikro, produk ini harus lulus pengujian sebelum meninggalkan pabrik. 100% Deteksi pengukur tegangan terpolarisasi, pengawetan dan pemolesan bahan kimia non-destruktif pada permukaan untuk menghilangkan tegangan sisa pemesinan dan memastikan 3000 Jam: Tidak terjadi pembelahan atau chipping lokal selama layanan etsa berkelanjutan.

2. Peralatan deposisi film tipis ( CVD/PVD mesin) —— Lingkungan bersuhu tinggi dan bertekanan tinggi

pengendapan uap kimia ( CVD ) dan pengendapan lapisan atom ( ALD ) proses memerlukan pemanasan gas prekursor untuk reaksi, dan suhu sekitar selalu 400℃-1000℃ antara. Wafer harus benar-benar rata dan kokoh dengan distribusi panas yang cepat dan merata.

Produk inti: Chuck elektrostatis presisi aluminium nitrida

[ aluminium nitrida AlN Penampilan chuck dan pemanas elektrostatik semikonduktor ]

• Konduksi panas tertinggi dan rasio pencocokan termal: aluminium nitrida（ AlN ) memiliki konduktivitas termal hingga 180-220 W/(m·K) , koefisien muai panasnya ( 4,5×10^-6/K ) di 25℃-800℃ Dalam kisaran suhu penuh dan wafer silikon monokristalin ( 4,2×10^-6/K ) untuk mencapai kecocokan yang sempurna. Selama proses pemanasan cepat dengan daya tinggi, ini secara efektif menghilangkan tekanan termal dan mencegah slip termal wafer silikon ( Tergelincir ) dislokasi atau deformasi melengkung, sehingga ketidakrataan bidang suhu pada permukaan wafer dikontrol secara ketat dalam ≤±0,5℃ 。
• Cetakan terintegrasi isolasi suhu tinggi dan tegangan tinggi: Menggunakan keramik co-fired multi-layer ( HTCC ) teknologi, menggunakan tungsten titik leleh tinggi / Elektroda panas molibdenum dan pola elektroda adsorpsi elektrostatik langsung dicetak dan tertanam di dalamnya AlN di dalam matriks. bahkan di 600℃ Pada suhu tinggi, resistivitas volume tetap pada ≥10^11Ω·cm , tegangan tembus isolasi ≥ 15 kV/mm , sepenuhnya disesuaikan dengan gaya Coulomb dan JR Spesifikasi ganda adsorpsi efek.

Produk inti: Pembawa wafer silikon karbida dengan kemurnian tinggi untuk tabung tungku suhu tinggi

[ Tampilan detail slot perahu wafer silikon karbida kemurnian tinggi untuk tungku difusi vertikal suhu tinggi ]

• Kontrol mulur suhu tinggi: 在 1200℃ Dalam tungku difusi vertikal bersuhu tinggi, perahu kuarsa tradisional rentan terhadap mulur suhu tinggi (deformasi tekukan) karena beban mandiri dan beban wafer dalam jangka panjang. Produk ini mengadopsi rekristalisasi / Silikon karbida sinter tanpa tekanan, in 1350℃ Kekuatan lentur tidak berkurang pada suhu yang sangat tinggi, dan tidak bengkok atau melengkung dalam penggunaan jangka panjang, sehingga memastikan keakuratan posisi absolut manipulator otomatis saat memasukkan dan mengeluarkan wafer secara otomatis.

3. Transfer wafer dan sistem penanganan otomatis —— Peredam getaran kecepatan tinggi dan frekuensi tinggi

Seiring dengan meningkatnya kapasitas produksi proses lanjutan, percepatan robot dalam menangani wafer telah mencapai atau bahkan melampauinya 2G , sedikit getaran mekanis akan menyebabkan wafer terkelupas atau tergores bagian belakang.

Produk inti: kekakuan spesifik tinggi dan lengan robot silikon karbida ukuran besar

[ Diagram lengan manipulator keramik penanganan vakum akselerasi tinggi vakum tinggi ]

• Kekakuan yang sangat tinggi dan pengurangan getaran seketika: Modulus elastisitas silikon karbida ( ~410 IPK ) terbuat dari baja 2 kali, aluminium 6 kali kekakuan spesifiknya (modulus elastis / Kepadatan) berada pada tingkat yang sangat tinggi di antara material teknik. Lengan robot silikon karbida dirancang dengan struktur berongga dan ringan. Penundaan respons struktural selama start dan stop kecepatan tinggi lebih rendah dibandingkan komponen logam tradisional. 85% Di atas, waktu getaran sisa di ujung lengan kurang dari 0.05 detik. Ini benar-benar dapat menyelesaikan masalah selama transportasi “ goresan bergetar ” Poin rasa sakit, perlindungan 12 inci ( 300mm ) Penyerahan wafer tipis berukuran besar dengan kecepatan tinggi dan presisi tinggi.
• Stabilitas dimensi untuk pemrosesan ukuran besar: panjangnya melebihi 1000mm Lengan robot berukuran besar memiliki toleransi kerataan yang terkontrol di dalamnya ≤ 0,02mm Di dalamnya, seluruh permukaan dipoles seperti cermin ( Ra≤0,05μm ), melepaskan partikel tanpa gesekan apa pun.

Produk inti: cangkir vakum keramik berpori

[ Cangkir vakum keramik berpori ]

• Adsorpsi tekanan negatif berpori yang seragam: Diameter pori rata-rata dikontrol pada 10-30μm , porositasnya stabil pada 35%-45% . Melalui mikropori di seluruh permukaan, tekanan negatif yang seragam dicapai di seluruh permukaan, menghindari konsentrasi tegangan lokal dan deformasi depresi lokal yang disebabkan oleh cangkir hisap terpusat tradisional pada wafer tipis, memastikan inspeksi wafer dan CMP Permukaannya tetap rata pada tingkat nanometer selama pemolesan.

Ringkasan adaptasi berbagai materi

1. Seri bagian struktural presisi keramik alumina

• Poin inti utamanya adalah: kinerja biaya tinggi, kemurnian tinggi, pencegahan debu, dan isolasi universal yang kuat. • Kata kunci produk yang berlaku: lapisan keramik semikonduktor, cincin insulasi anti korosi, bushing insulasi keramik kemurnian tinggi, flensa insulasi keramik.

[ Kumpulan berbagai spesifikasi bagian struktur keramik alumina kemurnian tinggi tingkat semikonduktor ]

2. keramik silikon karbida reaksi

• Poin inti utama: ketahanan terhadap etsa plasma, ketahanan suhu tinggi yang ekstrem tanpa mulur, kekakuan spesifik yang tinggi, dan cetakan terintegrasi ukuran besar. • Kata kunci produk yang berlaku: SiC Cincin fokus etsa, balok kantilever silikon karbida semikonduktor, perahu silikon karbida tungku vertikal, CMP Cincin pemoles, lengan mekanik keramik kekakuan tinggi.

[ Sintering reaksi dengan kemurnian tinggi Diagram bagian keramik presisi silikon karbida ]

3. aluminium nitrida陶瓷 Konduktivitas termal yang tinggi /HTCC Seri berlapis tembaga

• Poin inti utama: pembuangan panas ultra-tinggi, koefisien ekspansi termal sangat cocok dengan silikon kristal tunggal, penembakan bersama multi-lapis ( HTCC ) Teknologi sirkuit tertanam. • Kata kunci produk yang berlaku: AlN Basis chuck elektrostatik, elemen pemanas laser semikonduktor, daya tinggi LED/IGBT Substrat pembuangan panas keramik, keramik aluminium nitrida metalisasi.

[ Substrat keramik aluminium nitrida konduktivitas termal tinggi]

4. Keramik silikon nitrida berkekuatan sangat tinggi

• Poin inti utama: raja keramik, ketangguhan patah yang tinggi, ketahanan benturan, ketahanan aus dan tidak ada bubuk yang hilang, keseimbangan dinamis berputar berkecepatan tinggi. • Kata kunci produk yang berlaku: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。

[ Bantalan keramik silikon nitrida berkekuatan tinggi dan komponen tahan aus untuk peralatan semikonduktor ]