کاربرد سرامیک کاربید سیلیکون در زمینه نیمه هادی

مواد ترجیحی برای قطعات دقیق ماشین‌های فوتولیتوگرافی

در زمینه نیمه هادی ها،سرامیک کاربید سیلیکونمواد عمدتاً در تجهیزات کلیدی برای تولید مدار مجتمع، مانند میز کار سیلیکون کاربید، ریل های راهنما، استفاده می شود.بازتابنده ها, ساکشن چاک سرامیکی، بازوها، دیسک های سنگ زنی، فیکسچرها و غیره برای دستگاه های لیتوگرافی.

قطعات سرامیکی کاربید سیلیکونبرای تجهیزات نیمه هادی و نوری

● دیسک سنگ زنی سرامیکی کاربید سیلیکون. اگر دیسک سنگ زنی از چدن یا فولاد کربنی باشد، عمر مفید آن کوتاه و ضریب انبساط حرارتی آن زیاد است. در طول پردازش ویفرهای سیلیکونی، به ویژه در هنگام سنگ زنی یا پرداخت با سرعت بالا، سایش و تغییر شکل حرارتی دیسک آسیاب، اطمینان از صافی و موازی بودن ویفر سیلیکونی را دشوار می کند. دیسک سنگ زنی ساخته شده از سرامیک کاربید سیلیکون دارای سختی بالا و سایش کم است و ضریب انبساط حرارتی در اصل مانند ویفرهای سیلیکونی است، بنابراین می توان آن را با سرعت بالا آسیاب و پرداخت کرد.
● فیکسچر سرامیکی کاربید سیلیکون. علاوه بر این، هنگامی که ویفرهای سیلیکونی تولید می شوند، باید تحت عملیات حرارتی با دمای بالا قرار گیرند و اغلب با استفاده از فیکسچرهای کاربید سیلیکون حمل می شوند. مقاوم در برابر حرارت و غیر مخرب هستند. کربن الماس مانند (DLC) و سایر پوشش ها را می توان بر روی سطح اعمال کرد تا عملکرد را بهبود بخشد، آسیب ویفر را کاهش دهد و از انتشار آلودگی جلوگیری کند.
● میز کار سیلیکون کاربید. با در نظر گرفتن میز کار در دستگاه لیتوگرافی به عنوان مثال، میز کار عمدتاً وظیفه تکمیل حرکت نوردهی را بر عهده دارد که به حرکت فوق دقیق در سطح نانو با سرعت بالا، ضربه بزرگ و شش درجه آزادی نیاز دارد. به عنوان مثال، برای دستگاه لیتوگرافی با وضوح 100 نانومتر، دقت همپوشانی 33 نانومتر، و عرض خط 10 نانومتر، دقت موقعیت میز کار باید به 10 نانومتر برسد، سرعت پله و اسکن همزمان ماسک-سیلیکون ویفر 150 نانومتر بر ثانیه است. و به ترتیب 120 نانومتر بر ثانیه و سرعت اسکن ماسک نزدیک به 500 نانومتر بر ثانیه، و میز کار باید دقت حرکت و پایداری بسیار بالایی داشته باشد.

نمودار شماتیک میز کار و میز میکرو حرکت (بخش جزئی)

● آینه مربع سرامیکی کاربید سیلیکون. اجزای کلیدی در تجهیزات مدار مجتمع کلیدی مانند ماشین‌های لیتوگرافی دارای اشکال پیچیده، ابعاد پیچیده و ساختارهای سبک توخالی هستند که تهیه چنین قطعات سرامیکی کاربید سیلیکون را دشوار می‌کند. در حال حاضر، تولید کنندگان اصلی تجهیزات مدار مجتمع بین المللی، مانند ASML در هلند، NIKON و CANON در ژاپن، از مقدار زیادی مواد مانند شیشه میکروکریستالی و کوردیریت برای تهیه آینه های مربعی، اجزای اصلی ماشین های لیتوگرافی و استفاده از کاربید سیلیکون استفاده می کنند. سرامیک برای تهیه سایر اجزای ساختاری با کارایی بالا با اشکال ساده. با این حال، کارشناسان موسسه تحقیقات مواد ساختمانی چین از فناوری آماده سازی اختصاصی برای دستیابی به تهیه آینه های مربع سرامیکی سرامیکی با اندازه بزرگ، پیچیده شکل، بسیار سبک و کاملاً محصور شده و سایر اجزای نوری ساختاری و کاربردی برای ماشین های لیتوگرافی استفاده کرده اند.