Aplikace keramiky z karbidu křemíku v oblasti polovodičů

Preferovaný materiál pro přesné součásti fotolitografických strojů

V oblasti polovodičů,keramika z karbidu křemíkumateriály se používají hlavně v klíčových zařízeních pro výrobu integrovaných obvodů, jako je pracovní stůl z karbidu křemíku, vodicí lišty,reflektory, keramické sklíčidlo, ramena, brusné kotouče, přípravky atd. pro litografické stroje.

Keramické díly z karbidu křemíkupro polovodičová a optická zařízení

● Keramický brusný kotouč z karbidu křemíku. Pokud je brusný kotouč vyroben z litiny nebo uhlíkové oceli, je jeho životnost krátká a koeficient tepelné roztažnosti velký. Při zpracování křemíkových plátků, zejména při vysokorychlostním broušení nebo leštění, opotřebení a tepelná deformace brusného kotouče ztěžuje zajištění rovinnosti a rovnoběžnosti křemíkového plátku. Brusný kotouč vyrobený z keramiky z karbidu křemíku má vysokou tvrdost a nízké opotřebení a koeficient tepelné roztažnosti je v zásadě stejný jako u křemíkových plátků, takže jej lze brousit a leštit vysokou rychlostí.
● Keramický přípravek z karbidu křemíku. Kromě toho, když se vyrábí křemíkové destičky, musí projít vysokoteplotním tepelným zpracováním a často se přepravují pomocí přípravků z karbidu křemíku. Jsou tepelně odolné a nedestruktivní. Diamantový uhlík (DLC) a další povlaky mohou být aplikovány na povrch pro zvýšení výkonu, zmírnění poškození plátků a zabránění šíření kontaminace.
● Pracovní stůl z karbidu křemíku. Vezmeme-li jako příklad pracovní stůl v litografickém stroji, pracovní stůl je zodpovědný hlavně za dokončení expozičního pohybu, což vyžaduje vysokorychlostní, velmi přesný pohyb nanoúrovně s velkým zdvihem a šesti stupni volnosti. Například u litografického stroje s rozlišením 100nm, přesností překrytí 33nm a šířkou čáry 10nm je požadována přesnost polohování pracovního stolu, aby dosáhla 10nm, simultánní krokování a skenování masky a křemíkového plátku jsou 150nm/s a 120nm/s a rychlost skenování masky se blíží 500nm/s a pracovní stůl musí mít velmi vysokou přesnost pohybu a stabilitu.

Schematické schéma pracovního stolu a mikropohybového stolu (dílčí řez)

● Keramické čtvercové zrcadlo z karbidu křemíku. Klíčové komponenty v klíčových zařízeních s integrovanými obvody, jako jsou litografické stroje, mají složité tvary, složité rozměry a duté lehké struktury, což ztěžuje přípravu takových keramických komponent z karbidu křemíku. V současné době hlavní mezinárodní výrobci zařízení s integrovanými obvody, jako je ASML v Nizozemsku, NIKON a CANON v Japonsku, používají velké množství materiálů, jako je mikrokrystalické sklo a kordierit, k přípravě čtvercových zrcadel, hlavních součástí litografických strojů, a používají karbid křemíku. keramiky k přípravě dalších vysoce výkonných konstrukčních prvků s jednoduchými tvary. Odborníci z China Building Materials Research Institute však použili patentovanou technologii přípravy k dosažení přípravy velkorozměrových, složitých, vysoce lehkých, plně uzavřených keramických čtvercových zrcadel z karbidu křemíku a dalších strukturálních a funkčních optických komponent pro litografické stroje.