Ứng dụng gốm cacbua silic trong lĩnh vực bán dẫn

Vật liệu được ưu tiên cho các bộ phận chính xác của máy quang khắc

Trong lĩnh vực bán dẫn,gốm cacbua silicvật liệu chủ yếu được sử dụng trong các thiết bị chính để sản xuất mạch tích hợp, chẳng hạn như bàn làm việc bằng cacbua silic, đường ray dẫn hướng,phản xạ, mâm cặp hút gốm, cánh tay, đĩa mài, đồ gá, v.v. cho máy in thạch bản.

Các bộ phận gốm cacbua siliccho thiết bị bán dẫn và quang học

● Đĩa mài gốm cacbua silic. Nếu đĩa mài được làm bằng gang hoặc thép cacbon thì tuổi thọ của nó ngắn và hệ số giãn nở nhiệt lớn. Trong quá trình xử lý tấm wafer silicon, đặc biệt là trong quá trình mài hoặc đánh bóng tốc độ cao, sự mài mòn và biến dạng nhiệt của đĩa mài gây khó khăn cho việc đảm bảo độ phẳng và độ song song của tấm wafer silicon. Đĩa mài làm bằng gốm cacbua silic có độ cứng cao và độ mài mòn thấp, hệ số giãn nở nhiệt về cơ bản giống như tấm silicon nên có thể được mài và đánh bóng ở tốc độ cao.
● Đồ gá gốm silicon cacbua. Ngoài ra, khi sản xuất tấm silicon, chúng cần phải trải qua quá trình xử lý nhiệt ở nhiệt độ cao và thường được vận chuyển bằng vật cố định cacbua silic. Chúng có khả năng chịu nhiệt và không phá hủy. Carbon giống kim cương (DLC) và các lớp phủ khác có thể được phủ lên bề mặt để nâng cao hiệu suất, giảm thiểu hư hỏng tấm bán dẫn và ngăn ngừa ô nhiễm lan rộng.
● Bàn làm việc cacbua silic. Lấy bàn làm việc trong máy in thạch bản làm ví dụ, bàn làm việc chủ yếu chịu trách nhiệm hoàn thành chuyển động phơi sáng, đòi hỏi chuyển động cực kỳ chính xác ở cấp độ nano sáu bậc tự do, tốc độ cao, hành trình lớn. Ví dụ: đối với máy in thạch bản có độ phân giải 100nm, độ chính xác lớp phủ 33nm và độ rộng đường 10nm, độ chính xác định vị bàn làm việc là cần thiết để đạt 10nm, tốc độ quét và bước đồng thời của mặt nạ-silicon wafer là 150nm/s và 120nm/s tương ứng, tốc độ quét mặt nạ gần 500nm/s, đồng thời bàn làm việc phải có độ chính xác và ổn định chuyển động rất cao.

Sơ đồ của bàn làm việc và bàn chuyển động vi mô (phần một phần)

● Gương vuông bằng gốm silicon cacbua. Các thành phần chính trong thiết bị mạch tích hợp quan trọng như máy in thạch bản có hình dạng phức tạp, kích thước phức tạp và cấu trúc rỗng nhẹ, gây khó khăn cho việc chế tạo các thành phần gốm cacbua silic như vậy. Hiện nay, các nhà sản xuất thiết bị mạch tích hợp quốc tế chính thống như ASML ở Hà Lan, NIKON và CANON ở Nhật Bản sử dụng một lượng lớn vật liệu như thủy tinh vi tinh thể và cordierite để chế tạo gương vuông, thành phần cốt lõi của máy in thạch bản và sử dụng cacbua silic. gốm sứ để chuẩn bị các thành phần kết cấu hiệu suất cao khác với hình dạng đơn giản. Tuy nhiên, các chuyên gia từ Viện Nghiên cứu Vật liệu Xây dựng Trung Quốc đã sử dụng công nghệ chuẩn bị độc quyền để đạt được việc chuẩn bị các gương vuông bằng gốm cacbua silic có kích thước lớn, hình dạng phức tạp, trọng lượng nhẹ, được bao bọc hoàn toàn và các thành phần quang học có cấu trúc và chức năng khác cho máy in thạch bản.