Composants en céramique de précision en semi-conducteur

Céramique de précisionLes pièces sont des composants clés de l'équipement de base dans des processus clés de la fabrication de semi-conducteurs, tels que la photolithographie, la gravure, le dépôt en couches minces, l'implantation d'ions, le CMP, etc., tels que les roulements, les rails de guidage, les doublures, les effets électrostatiques, les bras de manipulation mécanique, etc. En particulier à l'intérieur de la cavité de l'équipement, ils jouent les fonctions de soutien, de protection et de diversion des flux.

Dans les machines de lithographie haut de gamme, afin d'atteindre une précision élevée de processus, il est nécessaire d'utiliser largement des composants en céramique avec une bonne complexité fonctionnelle, une stabilité structurelle, une stabilité thermique et une précision dimensionnelle, telles quemandrin électrostatique, Vide à vide, Bloc, plaque de refroidissement à eau squelette en acier magnétique, miroir, rail de guidage, table de pièce, table de masque, etc.

1. Mandrin électrostatique

Le mandrin électrostatique est un outil de serrage et de transfert de plaquettes en silicium largement utilisé dans la fabrication de composants semi-conducteurs. Il est largement utilisé dans les processus de semi-conducteurs à base de plasma et d'aspirateur tels que la gravure, le dépôt de vapeur chimique et l'implantation d'ions. Les principaux matériaux en céramique sont la céramique d'alumine et la céramique au nitrure de silicium. Les difficultés de fabrication sont la conception structurelle complexe, la sélection des matières premières et le frittage, le contrôle de la température et la technologie de traitement de haute précision.

2. Plateforme mobile

La conception du système matériel de la plate-forme mobile de la machine à lithographie est la clé de la haute précision et de la vitesse élevée de la machine à lithographie. Afin de résister efficacement à la déformation de la plate-forme mobile en raison de mouvements à grande vitesse pendant le processus de balayage, le matériau de la plate-forme devrait inclure des matériaux d'extension thermique faibles avec une rigidité spécifique élevée, c'est-à-dire que ces matériaux devraient avoir un module élevé et des exigences de faible densité. De plus, le matériau a également besoin d'une rigidité spécifique élevée, ce qui permet à l'ensemble de la plate-forme de maintenir le même niveau de distorsion tout en ayant une accélération et une vitesse plus élevées. En changeant de masques à une vitesse plus élevée sans augmenter la distorsion, le débit est augmenté et l'efficacité du travail est améliorée tout en assurant une précision élevée.

Afin de transférer le diagramme du circuit de puce du masque à la tranche pour atteindre la fonction de puce prédéterminée, le processus de gravure est une partie importante. Les composants en matériaux en céramique sur l'équipement de gravure comprennent principalement la chambre, le miroir de fenêtre, la plaque de dispersion de gaz, la buse, la bague d'isolation, la plaque de couverture, la bague de mise au point et le mandrin électrostatique.

3. Chambre

Alors que la taille minimale des caractéristiques des dispositifs semi-conducteurs continue de rétrécir, les exigences pour les défauts de la plaquette sont devenues plus strictes. Afin d'éviter la contamination par les impuretés et les particules métalliques, des exigences plus strictes ont été proposées pour les matériaux des cavités et composants de l'équipement semi-conducteur dans les cavités. À l'heure actuelle, les matériaux en céramique sont devenus les principaux matériaux pour la gravure des cavités de la machine.

Exigences du matériau (1) Contenu de haute pureté et à faible impureté métallique; (2) les propriétés chimiques stables des principaux composants, en particulier la vitesse de réaction chimique faible avec les gaz corrosifs halogènes; (3) haute densité et quelques pores ouverts; (4) les petits grains et la teneur en phase de limite à faible grain; (5) Excellentes propriétés mécaniques et production et traitement faciles; (6) Certains composants peuvent avoir d'autres exigences de performance, telles que de bonnes propriétés diélectriques, une conductivité électrique ou une conductivité thermique.

4. Pomme de douche

Sa surface est densément distribuée avec des centaines ou des milliers de minuscules à travers des trous, comme un réseau neuronal tissé avec précision, qui peut contrôler avec précision le débit de gaz et l'angle d'injection pour garantir que chaque centimètre de traitement de la plaquette est uniformément "baigné" dans le gaz de processus, améliorant l'efficacité de la production et la qualité des produits.

Difficultés techniques En plus des exigences extrêmement élevées pour la propreté et la résistance à la corrosion, la plaque de distribution du gaz a des exigences strictes sur la consistance de l'ouverture des petits trous sur la plaque de distribution de gaz et les terrifiants sur la paroi intérieure des petits trous. Si la tolérance à la taille de l'ouverture et l'écart type de cohérence sont trop grandes ou qu'il y a des terrifiants sur n'importe quelle paroi intérieure, l'épaisseur de la couche de film déposée sera différente, ce qui affectera directement le rendement du processus de l'équipement.

5. Bague de mise au point

La fonction de l'anneau de mise au point est de fournir un plasma équilibré, qui nécessite une conductivité similaire à la tranche de silicium. Dans le passé, le matériau utilisé était principalement le silicium conducteur, mais le plasma contenant du fluor réagira avec le silicium pour générer un fluorure de silicium volatil, ce qui raccourcit considérablement sa durée de vie, entraînant un remplacement fréquent des composants et une efficacité de production réduite. Le SIC a une conductivité similaire à un SI monocristallin et a une meilleure résistance à la gravure du plasma, il peut donc être utilisé comme matériau pour la concentration des anneaux.

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