Inventario delle specifiche di selezione del controllo interno per componenti ceramici di precisione utilizzati nelle apparecchiature a semiconduttore

Ceramica di precisione ( Ceramica avanzata ) svolge un ruolo indispensabile nel processo di produzione dei semiconduttori (dalla produzione dei wafer all'incollaggio, all'imballaggio e al test dei wafer) grazie alla sua resistenza alle alte temperature, alla corrosione, all'elevata durezza, all'elevata conduttività termica e all'eccellente isolamento. Mentre il processo di produzione globale dei circuiti integrati si muove verso 3nm 、 2nm Con l'evoluzione di processi più avanzati, le dure condizioni di lavoro all'interno delle apparecchiature hanno posto sfide estreme alla purezza del materiale, alla precisione della lavorazione e alla durata della resistenza al plasma dei principali componenti ceramici. Questo articolo mira a risolvere il problema della documentazione tecnica interna delle imprese “ Parametri vuoti e mancanti corrispondenti all'applicazione della macchina ” questioni e stabilire standard di controllo interno della tecnologia di base per tutte le categorie di ceramiche di precisione.

Ceramica di precisione a semiconduttore “ Quattro materiali fondamentali ”

Standard di prestazione e controllo per i componenti chiave delle apparecchiature principali

1. Attrezzature per l'incisione —— Sistema di consumo principale

Nel processo di incisione front-end dei circuiti integrati, se ICP (plasma accoppiato induttivamente) o PCC (plasma capacitivamente accoppiato), i componenti interni della cavità sono esposti a radicali di fluoro estremamente attivi (come SF6 、 CF4 ) o plasma a base di cloro. I materiali tradizionali sono facilmente soggetti a scheggiature a causa dell'erosione dei bordi dei grani, con conseguente grave contaminazione da particelle del wafer.

Prodotto principale: anello di messa a fuoco in carburo di silicio ad alta purezza

[ Carburo di silicio per macchina per incisione SiC Immagine reale del prodotto con anello di messa a fuoco ]

• Estremamente resistente alla tecnologia dell'erosione al plasma: Questo prodotto utilizza carburo di silicio di elevata purezza sinterizzato senza pressione, con un contenuto totale di impurità metalliche ≤ 5 ppm . La sua esclusiva struttura a grani integrati ad alta densità ha un tasso di attacco chimico inferiore rispetto alla silice fusa sotto forte bombardamento al plasma a base di fluoro. 8-10 volte. Ciò garantisce che l'anello di messa a fuoco sia continuo 200 Nel ciclo di incisione del wafer, la velocità di deformazione del gradino del bordo è inferiore a 0,05% , che migliora notevolmente l'uniformità dell'incisione dei bordi del wafer e migliora il tasso di utilizzo complessivo della macchina ( promuovere 15% sopra.
• Controllo preciso del doping della resistività: Attraverso la tecnologia avanzata di controllo della conduttanza dei bordi dei grani, la resistività è controllata stabilmente entro l'intervallo specifico richiesto dal cliente ( 1-10Ω·cm ), a centinaia di watt di RF ad alta frequenza ( RF ) potenza, garantendo che il campo elettrico del plasma penetri verticalmente e uniformemente nel bordo del wafer, eliminando l'effetto del bordo di incisione.

Prodotto principale: testina di irrigazione di precisione in allumina ad elevata purezza

[ Disegno dettagliato della lavorazione dei microfori della testa dell'irrigatore in ceramica di allumina ad alta purezza ]

• Elaborazione del campo di flusso di microfori ultraprecisa: di diametro 300-450 mm Sul disco, tramite ultrasuoni e precisione a cinque assi CNC Elaborazione collegata, disposizione eccede 5000 il diametro è 0,3 mm-0,5 mm di micropori. Richiede una tolleranza di consistenza del diametro del foro completo ≤±0,01 mm , raggiunge la rugosità della parete interna del foro Ra≤0,2μm , eliminare completamente le bave. Assicurarsi che il gas di processo (ad es. Ar, O2, N2 ) viene spruzzato sulla superficie del wafer in uno stato di flusso assolutamente laminare.
• Contromisure per le carenze dei controlli interni aziendali: [Crepature ai confini del grano e protezione dall'inquinamento da particelle] Considerando il problema che le tradizionali parti in allumina sono soggette a microfessure dovute al rilascio di stress termico ai bordi dei micropori, questo prodotto deve superare il test prima di lasciare la fabbrica. 100% Rilevamento del misuratore di stress polarizzato, decapaggio chimico non distruttivo e lucidatura sulla superficie per eliminare lo stress residuo di lavorazione e garantire 3000 Ore: durante il servizio di incisione continua non si verificano sfaldature o scheggiature locali.

2. Apparecchiature per la deposizione di film sottile ( CVD/PVD macchina) —— Ambiente ad alta temperatura e alta pressione

deposizione di vapori chimici ( CVD ) e deposizione di strati atomici ( ALD ) Il processo richiede il riscaldamento del gas precursore per la reazione e la temperatura ambiente è sempre costante 400℃-1000℃ tra. La cialda deve essere assolutamente piana e fissa con una distribuzione del calore rapida e uniforme.

Prodotto principale: mandrino elettrostatico di precisione in nitruro di alluminio

[ nitruro di alluminio AlN Aspetto del mandrino elettrostatico e del riscaldatore a semiconduttore ]

• Rapporto massimo di conduzione del calore e adattamento termico: nitruro di alluminio（ AlN ) ha una conduttività termica fino a 180-220 W/(m·K) , il suo coefficiente di dilatazione termica ( 4,5×10^-6/K ) dentro 25℃-800℃ Nell'intero intervallo di temperature e wafer di silicio monocristallino ( 4,2×10^-6/K ) per ottenere una corrispondenza perfetta. Durante il processo di riscaldamento rapido ad alta potenza, dissipa efficacemente lo stress termico e previene lo slittamento termico del wafer di silicio ( Scivolare ) dislocazione o deformazione di deformazione, in modo che l'irregolarità del campo di temperatura sulla superficie del wafer sia rigorosamente controllata all'interno ≤±0,5℃ 。
• Stampaggio integrato per isolamento ad alta temperatura e alta tensione: Utilizzando ceramica co-cotta multistrato ( HTCC ) tecnologia che utilizza tungsteno ad alto punto di fusione / I modelli dell'elettrodo caldo al molibdeno e degli elettrodi di adsorbimento elettrostatico sono direttamente stampati e incorporati AlN all'interno della matrice. anche dentro 600℃ Ad alte temperature, la resistività del volume rimane a ≥10^11Ω·cm , tensione di rottura dell'isolamento ≥ 15 kV/mm , completamente adattato alla forza di Coulomb e J-R Doppia specifica di assorbimento dell'effetto.

Prodotto principale: supporto per wafer in carburo di silicio di elevata purezza per tubi di forni ad alta temperatura

[ Vista dettagliata degli slot per wafer in carburo di silicio di elevata purezza per forni a diffusione verticale ad alta temperatura ]

• Controllo dello scorrimento ad alta temperatura: 在 1200℃ Nei forni a diffusione verticale ad alta temperatura, le tradizionali barchette al quarzo sono soggette a scorrimento ad alta temperatura (deformazione da flessione) a causa del peso proprio a lungo termine e del carico del wafer. Questo prodotto adotta la ricristallizzazione / Carburo di silicio sinterizzato senza pressione, in 1350 ℃ La resistenza alla flessione non diminuisce a temperature estremamente elevate e non si piega o si deforma nel servizio a lungo termine, garantendo l'assoluta precisione di posizione dei manipolatori automatizzati durante l'inserimento e la rimozione automatica dei wafer.

3. Sistema di trasferimento e movimentazione automatizzata dei wafer —— Smorzamento delle vibrazioni ad alta velocità e alta frequenza

Con l’aumento della capacità produttiva dei processi avanzati, l’accelerazione dei robot che manipolano i wafer ha raggiunto o addirittura superato 2G , qualsiasi leggera vibrazione meccanica causerà scheggiature del wafer o graffi sul retro.

Prodotto principale: braccio robotico in carburo di silicio ad elevata rigidità specifica e di grandi dimensioni

[ Diagramma del braccio manipolatore ceramico per movimentazione del vuoto ad alta accelerazione e alto vuoto ]

• Rigidità estremamente elevata e riduzione istantanea delle vibrazioni: Modulo elastico del carburo di silicio ( ~410 GPa ) è in acciaio 2 volte, alluminio 6 volte la sua rigidezza specifica (modulo elastico / Densità) è ad un livello estremamente elevato tra i materiali tecnici. Il braccio del robot in carburo di silicio è progettato con una struttura cava e leggera. Il ritardo della risposta strutturale durante l'avvio e l'arresto ad alta velocità è inferiore a quello delle parti metalliche tradizionali. 85% Sopra, il tempo di vibrazione residuo all'estremità del braccio è inferiore a 0.05 secondi. Questo può risolvere completamente il problema durante il trasporto “ graffio svolazzante ” Punti dolenti, protezione 12 pollice ( 300 mm ) Consegna ad alta velocità e ad alta precisione di wafer sottili di grandi dimensioni.
• Stabilità dimensionale per lavorazioni di grandi dimensioni: la lunghezza supera 1000 mm Il braccio robotico di grandi dimensioni ha una tolleranza di planarità controllata all'interno ≤ 0,02 mm All'interno tutta la superficie è lucidata a specchio ( Ra≤0,05μm ), rilasciando particelle senza alcun attrito.

Prodotto principale: ventosa in ceramica porosa

[ Ventosa in ceramica porosa ]

• Adsorbimento poroso uniforme di pressione negativa: Il diametro medio dei pori è controllato a 10-30μm , la porosità è stabile a 35%-45% . Attraverso i micropori su tutta la superficie, si ottiene una pressione negativa uniforme su tutta la superficie, evitando la concentrazione di stress locale e la deformazione della depressione locale causata dalle tradizionali ventose centralizzate su wafer sottili, garantendo l'ispezione e la verifica dei wafer. CMP La superficie rimane piatta a livello nanometrico durante la lucidatura.

Riepilogo dell'adattamento di vari materiali

1. Serie di parti strutturali di precisione in ceramica di allumina

• I principali punti chiave sono: prestazioni ad alto costo, elevata purezza, prevenzione della polvere e forte isolamento universale. • Parole chiave del prodotto applicabili: rivestimento in ceramica semiconduttore, anello isolante anticorrosione, boccola isolante in ceramica di elevata purezza, flangia isolante in ceramica.

[ Raccolta di varie specifiche di parti strutturali in ceramica di allumina di elevata purezza di grado semiconduttore ]

2. ceramiche al carburo di silicio reazione

• Principali punti chiave: resistenza all'attacco al plasma, resistenza alle temperature estremamente elevate senza creep, elevata rigidità specifica e stampaggio integrato di grandi dimensioni. • Parole chiave del prodotto applicabili: SiC Anello di messa a fuoco per incisione, trave a sbalzo in carburo di silicio a semiconduttore, barca in carburo di silicio con forno verticale, CMP Anello lucidante, braccio meccanico in ceramica ad alta rigidità.

[ Sinterizzazione di reazione ad elevata purezza Diagramma delle parti in ceramica di precisione in carburo di silicio ]

3. nitruro di alluminio陶瓷 Alta conduttività termica /HTCC Serie rivestita in rame

• Principali punti chiave: dissipazione del calore ultraelevata, coefficiente di dilatazione termica perfettamente abbinato al silicio monocristallino, co-combustione multistrato ( HTCC ) Tecnologia dei circuiti embedded. • Parole chiave del prodotto applicabili: AlN Base del mandrino elettrostatico, elemento riscaldante laser a semiconduttore, alta potenza LED/IGBT Substrato ceramico di dissipazione del calore, ceramica di nitruro di alluminio metallizzato.

[ Substrato ceramico in nitruro di alluminio ad alta conduttività termica]

4. Ceramica al nitruro di silicio ad altissima resistenza

• Punti fondamentali principali: il re della ceramica, elevata tenacità alla frattura, resistenza agli urti, resistenza all'usura e nessuna perdita di polvere, equilibrio dinamico rotante ad alta velocità. • Parole chiave del prodotto applicabili:真空泵陶瓷轴承、半导体划片机陶瓷主轴、高频封测测试治具座、耐磨陶瓷柱塞泵芯。

[ Cuscinetti in ceramica di nitruro di silicio ad alta resistenza e parti resistenti all'usura per apparecchiature a semiconduttore ]