การใช้เซรามิกซิลิคอนคาร์ไบด์ในสาขาเซมิคอนดักเตอร์

วัสดุที่ต้องการสำหรับชิ้นส่วนที่มีความแม่นยำของเครื่องจักรถ่ายภาพหิน

ในด้านเซมิคอนดักเตอร์เซรามิกซิลิคอนคาร์ไบด์วัสดุส่วนใหญ่จะใช้ในอุปกรณ์สำคัญสำหรับการผลิตวงจรรวม เช่น โต๊ะทำงานซิลิคอนคาร์ไบด์ รางนำแผ่นสะท้อนแสง, หัวดูดเซรามิก, แขนกล, จานเจียร, อุปกรณ์จับยึด ฯลฯ สำหรับเครื่องจักรการพิมพ์หิน

ชิ้นส่วนเซรามิกซิลิคอนคาร์ไบด์สำหรับอุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์และอุปกรณ์ออปติคัล

● แผ่นเจียรเซรามิกซิลิคอนคาร์ไบด์ หากแผ่นเจียรทำจากเหล็กหล่อหรือเหล็กกล้าคาร์บอน อายุการใช้งานจะสั้นและค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวเนื่องจากความร้อนจะมีมาก ในระหว่างการประมวลผลเวเฟอร์ซิลิคอน โดยเฉพาะอย่างยิ่งในระหว่างการบดหรือการขัดด้วยความเร็วสูง การสึกหรอและการเสียรูปเนื่องจากความร้อนของแผ่นเจียรทำให้ยากต่อการตรวจสอบความเรียบและความขนานของเวเฟอร์ซิลิคอน แผ่นเจียรที่ทำจากเซรามิกซิลิคอนคาร์ไบด์มีความแข็งสูงและการสึกหรอต่ำ โดยพื้นฐานแล้วค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวเนื่องจากความร้อนจะเหมือนกับค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวของซิลิคอน จึงสามารถบดและขัดด้วยความเร็วสูงได้
● ฟิกซ์เจอร์เซรามิกซิลิคอนคาร์ไบด์ นอกจากนี้ เมื่อมีการผลิตเวเฟอร์ซิลิคอน จะต้องผ่านการอบชุบด้วยความร้อนที่อุณหภูมิสูง และมักขนส่งโดยใช้ฟิกซ์เจอร์ซิลิคอนคาร์ไบด์ ทนความร้อนและไม่ทำลาย คาร์บอนคล้ายเพชร (DLC) และการเคลือบอื่นๆ สามารถใช้บนพื้นผิวเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพ ลดความเสียหายของแผ่นเวเฟอร์ และป้องกันการปนเปื้อนไม่ให้แพร่กระจาย
● โต๊ะทำงานซิลิคอนคาร์ไบด์ ยกตัวอย่างโต๊ะทำงานในเครื่องพิมพ์หิน โต๊ะทำงานมีหน้าที่หลักในการเคลื่อนที่ของแสงให้เสร็จสิ้น ซึ่งต้องใช้การเคลื่อนไหวที่มีความเร็วสูง จังหวะขนาดใหญ่ ความอิสระหกระดับระดับนาโนที่มีความแม่นยำเป็นพิเศษ ตัวอย่างเช่น สำหรับเครื่องพิมพ์หินที่มีความละเอียด 100 นาโนเมตร ความแม่นยำของการซ้อนทับที่ 33 นาโนเมตร และความกว้างของเส้นที่ 10 นาโนเมตร ความแม่นยำในการวางตำแหน่งโต๊ะทำงานจะต้องสูงถึง 10 นาโนเมตร ความเร็วในการก้าวและการสแกนพร้อมกันของเวเฟอร์มาส์กคือ 150 นาโนเมตร/วินาที และ 120 นาโนเมตร/วินาที ตามลำดับ และความเร็วในการสแกนหน้ากากอยู่ใกล้กับ 500 นาโนเมตร/วินาที และโต๊ะทำงานจำเป็นต้องมีความแม่นยำและความเสถียรของการเคลื่อนไหวที่สูงมาก

แผนผังของโต๊ะทำงานและโต๊ะไมโครโมชั่น (บางส่วน)

● กระจกสี่เหลี่ยมเซรามิกซิลิคอนคาร์ไบด์ ส่วนประกอบหลักในอุปกรณ์วงจรรวมที่สำคัญ เช่น เครื่องพิมพ์หินมีรูปร่างที่ซับซ้อน ขนาดที่ซับซ้อน และโครงสร้างน้ำหนักเบาแบบกลวง ทำให้ยากต่อการเตรียมส่วนประกอบเซรามิกซิลิคอนคาร์ไบด์ดังกล่าว ปัจจุบัน ผู้ผลิตอุปกรณ์วงจรรวมกระแสหลักระดับนานาชาติ เช่น ASML ในเนเธอร์แลนด์ NIKON และ CANON ในญี่ปุ่น ใช้วัสดุจำนวนมาก เช่น แก้วไมโครคริสตัลไลน์และ Cordierite เพื่อเตรียมกระจกสี่เหลี่ยม ซึ่งเป็นส่วนประกอบหลักของเครื่องจักรการพิมพ์หิน และใช้ซิลิคอนคาร์ไบด์ เซรามิกเพื่อเตรียมส่วนประกอบโครงสร้างประสิทธิภาพสูงอื่นๆ ด้วยรูปทรงที่เรียบง่าย อย่างไรก็ตาม ผู้เชี่ยวชาญจากสถาบันวิจัยวัสดุก่อสร้างของจีนได้ใช้เทคโนโลยีการเตรียมที่เป็นเอกสิทธิ์เพื่อเตรียมกระจกสี่เหลี่ยมเซรามิกซิลิกอนคาร์ไบด์แบบปิดขนาดใหญ่ รูปทรงที่ซับซ้อน น้ำหนักเบาสูง และส่วนประกอบทางแสงที่มีโครงสร้างและการใช้งานอื่นๆ สำหรับเครื่องจักรการพิมพ์หิน