Aplikácia keramiky z karbidu kremíka v oblasti polovodičov

Preferovaný materiál pre presné časti fotolitografických strojov

V oblasti polovodičov,keramika z karbidu kremíkamateriály sa používajú hlavne v kľúčových zariadeniach na výrobu integrovaných obvodov, ako je pracovný stôl z karbidu kremíka, vodiace lišty,reflektory, keramické sacie skľučovadlo, ramená, brúsne kotúče, prípravky atď. pre litografické stroje.

Keramické diely z karbidu kremíkapre polovodičové a optické zariadenia

● Keramický brúsny kotúč z karbidu kremíka. Ak je brúsny kotúč vyrobený z liatiny alebo uhlíkovej ocele, jeho životnosť je krátka a koeficient tepelnej rozťažnosti veľký. Počas spracovania kremíkových plátkov, najmä pri vysokorýchlostnom brúsení alebo leštení, opotrebovanie a tepelná deformácia brúsneho kotúča sťažuje zabezpečenie rovinnosti a rovnobežnosti kremíkového plátku. Brúsny kotúč vyrobený z keramiky z karbidu kremíka má vysokú tvrdosť a nízke opotrebenie a koeficient tepelnej rozťažnosti je v podstate rovnaký ako u kremíkových doštičiek, takže ho možno brúsiť a leštiť vysokou rýchlosťou.
● Keramický prípravok z karbidu kremíka. Okrem toho, keď sa vyrábajú kremíkové doštičky, musia sa podrobiť vysokoteplotnému tepelnému spracovaniu a často sa prepravujú pomocou prípravkov z karbidu kremíka. Sú tepelne odolné a nedeštruktívne. Diamantový uhlík (DLC) a iné povlaky môžu byť aplikované na povrch na zvýšenie výkonu, zmiernenie poškodenia plátkov a zabránenie šíreniu kontaminácie.
● Pracovný stôl z karbidu kremíka. Ak vezmeme ako príklad pracovný stôl v litografickom stroji, pracovný stôl je zodpovedný hlavne za dokončenie expozičného pohybu, čo si vyžaduje vysokorýchlostný, veľký zdvih, šesť stupňov voľnosti na nanoúrovni, ultra presný pohyb. Napríklad pre litografický stroj s rozlíšením 100nm, presnosťou prekrytia 33nm a šírkou čiary 10nm sa vyžaduje presnosť polohovania pracovného stola na dosiahnutie 10nm, súčasné krokovanie a rýchlosť skenovania masky a kremíka sú 150nm/s a 120nm/s a rýchlosť skenovania masky je blízka 500nm/s a pracovný stôl musí mať veľmi vysokú presnosť pohybu a stabilitu.

Schematický diagram pracovného stola a stola s mikropohybom (čiastkový rez)

● Keramické štvorcové zrkadlo z karbidu kremíka. Kľúčové komponenty v kľúčových zariadeniach s integrovanými obvodmi, ako sú litografické stroje, majú zložité tvary, zložité rozmery a duté ľahké štruktúry, čo sťažuje prípravu takýchto keramických komponentov z karbidu kremíka. V súčasnosti medzinárodní výrobcovia zariadení s integrovanými obvodmi, ako sú ASML v Holandsku, NIKON a CANON v Japonsku, používajú veľké množstvo materiálov, ako je mikrokryštalické sklo a kordierit, na prípravu štvorcových zrkadiel, základných komponentov litografických strojov, a používajú karbid kremíka. keramiky na prípravu iných vysokovýkonných konštrukčných komponentov s jednoduchými tvarmi. Odborníci z Čínskeho inštitútu pre výskum stavebných materiálov však použili patentovanú technológiu prípravy na prípravu veľkorozmerných, zložitých, vysoko ľahkých, plne uzavretých keramických štvorcových zrkadiel z karbidu kremíka a ďalších konštrukčných a funkčných optických komponentov pre litografické stroje.