Uporaba keramike iz silicijevega karbida na področju polprevodnikov

Prednostni material za natančne dele fotolitografskih strojev

Na področju polprevodnikov,keramika iz silicijevega karbidamateriali se večinoma uporabljajo v ključni opremi za proizvodnjo integriranih vezij, kot so delovna miza iz silicijevega karbida, vodila,reflektorji, keramična sesalna glava, roke, brusilne plošče, vpenjala itd. za litografske stroje.

Keramični deli iz silicijevega karbidaza polprevodniško in optično opremo

● Keramični brusni disk iz silicijevega karbida. Če je brusilni disk izdelan iz litega železa ali ogljikovega jekla, je njegova življenjska doba kratka in koeficient toplotnega raztezanja velik. Med obdelavo silicijevih rezin, zlasti med hitrim brušenjem ali poliranjem, obraba in toplotna deformacija brusilne plošče otežujeta zagotavljanje ravnosti in vzporednosti silicijeve rezine. Brusilni disk iz keramike iz silicijevega karbida ima visoko trdoto in nizko obrabo, koeficient toplotnega raztezanja pa je v bistvu enak kot pri silicijevih rezinah, zato ga je mogoče brusiti in polirati pri visoki hitrosti.
● Keramična napeljava iz silicijevega karbida. Poleg tega morajo biti silicijeve rezine pri izdelavi podvržene visokotemperaturni toplotni obdelavi in ​​se pogosto prevažajo z vpenjali iz silicijevega karbida. So toplotno odporni in nedestruktivni. Diamantu podoben ogljik (DLC) in druge prevleke je mogoče nanesti na površino, da izboljšate zmogljivost, ublažite poškodbe rezin in preprečite širjenje kontaminacije.
● Delovna miza iz silicijevega karbida. Če za primer vzamemo delovno mizo v litografskem stroju, je delovna miza v glavnem odgovorna za dokončanje gibanja osvetlitve, ki zahteva izjemno natančno gibanje na nano ravni visoke hitrosti z velikim hodom in šestimi prostostnimi stopnjami. Na primer, za litografski stroj z ločljivostjo 100 nm, natančnostjo prekrivanja 33 nm in širino črte 10 nm je zahtevana natančnost pozicioniranja delovne mize, da doseže 10 nm, sočasna hitrost koraka in skeniranja maske in silicijeve rezine je 150 nm/s in 120 nm/s, hitrost skeniranja maske pa je blizu 500 nm/s, delovna miza pa mora imeti zelo visoko natančnost in stabilnost gibanja.

Shematski diagram delovne mize in mikrogibne mize (delni del)

● Keramično kvadratno ogledalo iz silicijevega karbida. Ključne komponente v ključni opremi integriranih vezij, kot so stroji za litografijo, imajo zapletene oblike, zapletene dimenzije in votle lahke strukture, zaradi česar je težko pripraviti takšne keramične komponente iz silicijevega karbida. Trenutno glavni mednarodni proizvajalci opreme za integrirana vezja, kot so ASML na Nizozemskem, NIKON in CANON na Japonskem, uporabljajo veliko količino materialov, kot sta mikrokristalno steklo in kordierit, za pripravo kvadratnih zrcal, jedrnih komponent litografskih strojev, in uporabljajo silicijev karbid keramike za pripravo drugih visoko zmogljivih strukturnih komponent preprostih oblik. Vendar pa so strokovnjaki s Kitajskega raziskovalnega inštituta za gradbene materiale uporabili lastniško tehnologijo priprave, da bi dosegli pripravo velikih, kompleksnih oblik, zelo lahkih, popolnoma zaprtih kvadratnih ogledal iz silicijevega karbida in drugih strukturnih in funkcionalnih optičnih komponent za litografske stroje.