Aplicação de cerâmica de carboneto de silício na área 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-chave para fabricação de circuitos integrados, como mesa de trabalho de carboneto de silício, trilhos guia,refletores, mandril de sucção de cerâmica, braços, discos de moagem, acessórios, etc. para máquinas de litografia.

Peças cerâmicas de carboneto de silíciopara semicondutores e equipamentos 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 grande. Durante o processamento de pastilhas de silício, especialmente durante retificação ou polimento em alta velocidade, o desgaste e a deformação térmica do disco de retificação dificultam garantir o nivelamento e o paralelismo da pastilha de silício. O disco de retificação feito de cerâmica de carboneto de silício possui alta dureza e baixo desgaste, e o coeficiente de expansão térmica é basicamente o mesmo das pastilhas de silício, portanto pode ser retificado e polido em alta velocidade.
● Fixação em cerâmica de carboneto de silício. Além disso, quando os wafers de silício são produzidos, eles precisam passar por tratamento térmico em alta temperatura e geralmente são transportados por meio de acessórios 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 danos ao wafer e evitar que a contaminação se espalhe.
● Mesa de trabalho em carboneto de silício. Tomando como exemplo a mesa de trabalho da máquina de litografia, a mesa de trabalho é a principal responsável por completar o movimento de exposição, exigindo movimento de ultraprecisão de alta velocidade, curso grande e seis graus de liberdade em nível nano. Por exemplo, para uma máquina de litografia com resolução de 100nm, precisão de sobreposição de 33nm e largura de linha de 10nm, a precisão de posicionamento da mesa de trabalho é necessária para atingir 10nm, as velocidades simultâneas de passo e varredura da máscara-silício são de 150nm/s e 120nm/s respectivamente, e a velocidade de digitalização da máscara é próxima de 500nm/s, e a mesa de trabalho deve ter precisão de movimento e estabilidade muito altas.

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

● Espelho quadrado cerâmico de carboneto de silício. Os principais componentes dos principais equipamentos de circuito integrado, como máquinas de litografia, têm formas complexas, dimensões complexas e estruturas ocas leves, dificultando a preparação de tais componentes cerâmicos de carboneto de silício. Atualmente, os principais fabricantes internacionais de equipamentos de circuito integrado, como ASML na Holanda, NIKON e CANON no Japão, usam uma grande quantidade de materiais como vidro microcristalino e cordierita para preparar espelhos quadrados, os principais componentes das máquinas de litografia, e usam carboneto de silício cerâmica para preparar outros componentes estruturais de alto desempenho e formatos simples. No entanto, especialistas do Instituto de Pesquisa de Materiais de Construção da China usaram tecnologia de preparação proprietária para obter a preparação de espelhos quadrados cerâmicos de carboneto de silício totalmente fechados, de formato complexo, altamente leves e de grande porte e outros componentes ópticos estruturais e funcionais para máquinas de litografia.