Dzięki wyjątkowym właściwościom, takim jak odporność na wysoką-temperaturę, odporność na korozję plazmową, wysoką czystość i wysoką izolację elektryczną, zaawansowana ceramika służy jako surowiec o kluczowym znaczeniu do produkcji kluczowych komponentów sprzętu półprzewodnikowego w całym procesie,-w tym wytrawianiu, osadzaniu cienkich-warstw, litografii, CMP, czyszczeniu i pakowaniu/testowaniu. Komponenty te bezpośrednio wpływają na wydajność wiórów i stabilność sprzętu. W tym artykule, zorganizowanym wokół przebiegu procesu produkcji chipów, dokonano przeglądu zastosowań komponentów ceramicznych u krajowych producentów sprzętu, postępu przemysłowego i obecnego stanu substytucji importu, proces po procesie.
I. Produkcja płytek
Kluczowe komponenty i materiały: tace ceramiczne, grzejniki ceramiczne, zawory półprzewodnikowe, części komory próżniowej (Al₂O₃, Si₃N₄, SiC itp.)
Kluczowe wymagania eksploatacyjne: wysoka czystość,-odporność na wysoką temperaturę, odporność na szok termiczny, wysoka płaskość – w celu ułatwienia przygotowania podłoża pod płytki krzemowe.
II. Obróbka termiczna (utlenianie / dyfuzja / wyżarzanie)
Kluczowe komponenty i materiały: łodzie SiC, części ceramiczne rur pieca, grzejniki ceramiczne, dysze ceramiczne, zawory ceramiczne
Kluczowe wymagania dotyczące wydajności: odporność na wysoką-temperaturę (większą lub równą 1200 stopni), odporność na szok termiczny, niskie odgazowanie, wysoką czystość – odpowiednie do procesów utleniania/dyfuzji/wyżarzania w-wysokiej temperaturze.
III. Osadzanie cienkiej-warstwy
Kluczowe komponenty i materiały: grzejniki ceramiczne (AlN, Al₂O₃, Si₃N₄); pierścienie osadzające, wykładziny komór, części rozprowadzające gaz (SiC, Al₂O₃)
Kluczowe wymagania dotyczące wydajności: wysoka-dokładna równomierność temperatury w zakresie ±1 stopnia, doskonała stabilność termiczna, niskie odgazowanie, odporność na odkształcenia w wysokiej-temperaturze – odpowiednie do długotrwałego-ciągłego osadzania.
IV. Litografia i powlekanie/wywoływanie
Kluczowe komponenty i materiały: stopnie precyzyjne, ceramiczne uchwyty próżniowe, uchwyty masek, podstawy-tłumiące drgania (kordieryt, SiC, ceramika szklana-o niskiej{2}}rozszerzalności, taka jak Zerodur); do urządzeń powlekających/wywołujących: ramiona ceramiczne, mikroporowate uchwyty ceramiczne, palce próżniowe
Kluczowe wymagania dotyczące wydajności: bardzo-niski współczynnik rozszerzalności cieplnej, poziom nano-ultra-wysoka płaskość, wysoka sztywność, tłumienie drgań – w celu zapewnienia-precyzyjnego naświetlania w litografii; Powlekanie/wywoływanie części wymaga również odporności na korozję chemiczną i niskiego poziomu wytwarzania cząstek.
V. Trawienie
Kluczowe komponenty i materiały: uchwyty elektrostatyczne (Al₂O₃, AlN); pierścienie ostrości, głowice prysznicowe, płyty rozprowadzające gaz, wykładziny komór (SiC, Y₂O₃ jako materiał powłokowy)
Kluczowe wymagania dotyczące wydajności: odporność na korozję plazmową, ultra-wysoka czystość, niewielkie wydzielanie cząstek, wysoka izolacja elektryczna – odpowiednia do trawienia-o wysokiej-częstotliwości i-intensywności.
VI. Implantacja jonowa
Kluczowe komponenty i materiały: ceramiczne zawory śrubowe, izolacyjne ceramiczne części konstrukcyjne,-komponenty ceramiczne odporne na korozję w wysokiej temperaturze-
Kluczowe wymagania eksploatacyjne: wysoka czystość,-wysoka odporność na napięcie, niskie odgazowanie, stabilność wymiarowa – odpowiednie do transportu i izolacji wiązki jonów.
VII. CMP (planaryzacja chemiczno-mechaniczna)
Kluczowe komponenty i materiały: ceramiczne uchwyty, ceramiczne stoły robocze, porowate płyty ceramiczne
Kluczowe wymagania eksploatacyjne: wysoka płaskość, wysoka sztywność, odporność na zużycie, odporność na korozję chemiczną – w celu wspomagania planaryzacji płytek.
VIII. Czyszczenie
Kluczowe komponenty i materiały: dysze ceramiczne, zawory ceramiczne,-odporne na korozję ceramiczne części konstrukcyjne
Kluczowe wymagania eksploatacyjne: odporność na mocne kwasy/zasady, wysoka czystość, niskie uwalnianie cząstek – odpowiedni do środowisk czyszczenia na mokro.