Fortegnelse over specifikationer for valg af intern kontrol for præcisionskeramiske komponenter, der anvendes i halvlederudstyr

Præcision keramik ( Avanceret keramik ) spiller en uundværlig rolle i halvlederfremstillingsprocessen (fra wafer-fremstilling til wafer-binding, emballering og testning) på grund af dens høje temperaturbestandighed, korrosionsbestandighed, høje hårdhed, høje termiske ledningsevne og fremragende isolering. Som den globale integrerede kredsløbsfremstillingsproces bevæger sig hen imod 3nm 、 2nm Med udviklingen af mere avancerede processer har de barske arbejdsforhold inde i udstyret stillet ekstreme udfordringer til materialets renhed, forarbejdningsnøjagtighed og plasmaresistenslevetid for vigtige keramiske komponenter. Denne artikel har til formål at løse problemet med intern teknisk dokumentation af virksomheder “ Tomme og manglende parametre svarende til maskinapplikationen ” problemer og etablere kerneteknologiske interne kontrolstandarder for alle kategorier af præcisionskeramik.

Halvleder præcision keramik “ Fire kernematerialer ”

Ydelses- og kontrolstandarder for nøglekomponenter i kerneudstyr

1. Ætseudstyr —— Kerneforbrugssystem

I front-end ætsningsprocessen af integrerede kredsløb, om ICP (induktivt koblet plasma) eller CCP (Kapacitivt koblet plasma) maskine, er de indre komponenter i hulrummet udsat for ekstremt aktive fluorradikaler (som f.eks. SF6 、 CF4 ) eller klorbaseret plasma. Traditionelle materialer er let tilbøjelige til at flise på grund af korngrænseerosion, hvilket resulterer i alvorlig partikelkontamination af waferen.

Kerneprodukt: Fokusring af siliciumcarbid med høj renhed

[ Siliciumcarbid til ætsemaskine SiC Fokusring produkt faktiske billede ]

• Ekstremt modstandsdygtig over for plasmaerosionsteknologi: Dette produkt bruger trykløst sintret siliciumcarbid med høj renhed med totalt indhold af metalurenheder ≤ 5 ppm . Dens unikke integrerede kornstruktur med høj densitet har en lavere kemisk ætsningshastighed end smeltet silica under stærkt fluorbaseret plasmabombardement. 8-10 gange. Dette sikrer, at fokusringen kontinuerligt 200 I waferætsningscyklussen er kanttrinsdeformationshastigheden mindre end 0,05 % , hvilket i høj grad forbedrer ensartetheden af waferkantætsning og forbedrer den samlede maskinudnyttelsesgrad ( fremme 15 % ovenfor.
• Præcis resistivitetsdopingkontrol: Gennem avanceret korngrænsekonduktanskontrolteknologi styres modstanden stabilt inden for det specifikke område, som kunden kræver ( 1-10Ω·cm ), ved hundredvis af watt højfrekvent RF ( RF ) effekt, hvilket sikrer, at det elektriske plasmafelt lodret og ensartet trænger ind i waferkanten, hvilket eliminerer ætsekanteffekten.

Kerneprodukt: Præcisionssprinklerhoved i aluminiumoxid med høj renhed

[ Detaljeret tegning af mikrohulsbehandling af højrent aluminiumoxid keramisk sprinklerhoved ]

• Ultra-præcision mikrohul flow feltbehandling: i diameter 300-450 mm På disken, gennem ultralyd og fem-akset præcision CNC Sammenkædet behandling, arrangement overstiger 5000 diameter er 0,3 mm-0,5 mm af mikroporer. Kræver konsistenstolerance med fuld huldiameter ≤±0,01 mm , hullet indervæg ruhed når Ra≤0,2μm , fjern grater fuldstændigt. Sørg for, at procesgassen (f.eks. Ar, O2, N2 ) sprøjtes på waferoverfladen i en absolut laminær strømningstilstand.
• Modforanstaltninger for fejl i virksomhedens interne kontrol: [Korngrænserevner og partikelforureningsbeskyttelse] I lyset af problemet med, at traditionelle aluminiumoxiddele er tilbøjelige til mikrorevner på grund af frigivelsen af termisk spænding ved kanterne af mikroporerne, skal dette produkt bestå testen, før det forlader fabrikken. 100 % Polariseret spændingsmålerdetektion, ikke-destruktiv kemisk bejdsning og polering på overfladen for at eliminere restbelastning af bearbejdning og sikre 3000 Timer: Der forekommer ingen lokal spaltning eller skår under kontinuerlig ætsning.

2. Tyndfilmsaflejringsudstyr ( CVD/PVD maskine) —— Høj temperatur og højt tryk miljø

kemisk dampaflejring ( CVD ) og atomlagsaflejring ( ALD ) proces kræver opvarmning af precursorgassen til reaktion, og den omgivende temperatur er altid 400℃-1000℃ mellem. Vaflen skal være helt flad og fikseret med hurtig og jævn varmefordeling.

Kerneprodukt: Elektrostatisk præcisionspatron af aluminiumnitrid

[ aluminiumnitrid AlN Udseende af elektrostatisk halvlederpatron og varmelegeme ]

• Ultimativ varmeledning og termisk tilpasningsforhold: aluminiumnitrid（ AlN ) har en termisk ledningsevne på op til 180-220 W/(m·K) , dens termiske udvidelseskoefficient ( 4,5×10^-6/K ) i 25℃-800℃ I hele temperaturområdet og monokrystallinsk siliciumwafer ( 4,2×10^-6/K ) for at opnå et perfekt match. Under den hurtige opvarmningsproces med høj effekt fjerner den effektivt termisk stress og forhindrer termisk glidning af siliciumwaferen ( Slip ) dislokation eller vridningsdeformation, så ujævnheden af temperaturfeltet på waferoverfladen er strengt kontrolleret inden for ≤±0,5℃ 。
• Integreret støbning med høj temperatur og højspændingsisolering: Brug af flerlags sambrændt keramik ( HTCC ) teknologi, der anvender wolfram med højt smeltepunkt / Molybdæn varmeelektrode- og elektrostatiske adsorptionselektrodemønstre er direkte trykt og indlejret i AlN inde i matrixen. selv i 600 ℃ Ved høje temperaturer forbliver volumenmodstanden på ≥10^11Ω·cm , isolationsnedbrudsspænding ≥ 15 kV/mm , fuldt tilpasset Coulomb kraft og J-R Effekt adsorption dobbelt specifikation.

Kerneprodukt: Højrent siliciumcarbid waferholder til højtemperaturovnsrør

[ Detaljeret visning af højrent siliciumcarbid waferbådspalter til lodrette diffusionsovne ved høje temperaturer ]

• Høj temperatur krybekontrol: 在 1200℃ I lodrette diffusionsovne med høj temperatur er traditionelle kvartsbåde tilbøjelige til højtemperaturkrybning (bøjningsdeformation) på grund af langvarig egenvægt og waferbelastning. Dette produkt vedtager omkrystallisation / Trykløs sintret siliciumcarbid, i 1350 ℃ Bøjningsstyrken falder ikke under ekstremt høje temperaturer, og den bøjer eller deformeres ikke ved langvarig brug, hvilket sikrer den absolutte positionsnøjagtighed af automatiserede manipulatorer ved automatisk indsættelse og fjernelse af wafers.

3. Waferoverførsel og automatiseret håndteringssystem —— Høj hastighed og højfrekvent vibrationsdæmpning

Efterhånden som produktionskapaciteten af avancerede processer øges, har accelerationen af robotter, der håndterer wafere, nået eller endda overskredet 2G , vil enhver let mekanisk vibration forårsage wafer-chips eller ridser på bagsiden.

Kerneprodukt: høj specifik stivhed og stor størrelse siliciumcarbid robotarm

[ Højvakuum højacceleration vakuumhåndtering keramisk manipulatorarmdiagram ]

• Ekstremt høj stivhed og øjeblikkelig-stop vibrationsreduktion: Siliciumcarbid elasticitetsmodul ( ~410 GPa ) er lavet af stål 2 gange, aluminium 6 gange dens specifikke stivhed (elasticitetsmodul / Densitet) er på et ekstremt højt niveau blandt tekniske materialer. Siliciumcarbid robotarmen er designet med en hul og let struktur. Den strukturelle responsforsinkelse under højhastigheds start og stop er lavere end for traditionelle metaldele. 85 % Ovenfor er den resterende vibrationstid for enden af armen mindre end 0.05 sekunder. Dette kan fuldstændig løse problemet under transport “ flagre ridse ” Smertepunkter, beskyttelse 12 tomme ( 300 mm ) Højhastigheds- og højpræcisionsoverdragelse af tynde wafere i stor størrelse.
• Dimensionsstabilitet til behandling af store størrelser: længde overstiger 1000 mm Den store robotarm har en fladhedstolerance kontrolleret indeni ≤ 0,02 mm Indvendigt er hele overfladen spejlpoleret ( Ra≤0,05μm ), frigiver partikler uden nogen friktion.

Kerneprodukt: porøs keramisk vakuumkop

[ Porøs keramisk vakuumkop ]

• Ensartet porøs undertryksadsorption: Den gennemsnitlige porediameter styres til 10-30μm , er porøsiteten stabil ved 35 %-45 % . Gennem mikroporerne over hele overfladen opnås ensartet undertryk over hele overfladen, hvilket undgår den lokale spændingskoncentration og lokale depressionsdeformation forårsaget af traditionelle centraliserede sugekopper på tynde wafere, hvilket sikrer waferinspektion og CMP Overfladen forbliver flad på nanometerniveau under polering.

Sammenfatning af tilpasning af forskellige materialer

1. Alumina keramiske præcision strukturelle dele serie

• De vigtigste kernepunkter er: høj omkostningsydelse, høj renhed, støvforebyggelse og stærk universel isolering. • Anvendelige produktnøgleord: halvlederkeramisk foring, anti-korrosionsisoleringsring, keramisk isolerende bøsning med høj renhed, keramisk isolerende flange.

[ Indsamling af forskellige specifikationer af halvleder-grade høj renhed aluminiumoxid keramiske strukturdele ]

2. siliciumcarbid keramik reaktion

• Hovedpunkter: modstand mod plasmaætsning, ekstrem høj temperaturbestandighed uden krybning, høj specifik stivhed og integreret støbning i stor størrelse. • Anvendelige produktsøgeord: SiC Ætsningsfokuseringsring, halvleder siliciumcarbid fribærende bjælke, lodret ovn siliciumcarbidbåd, CMP Poleringsring, høj stiv keramisk mekanisk arm.

[ Reaktionssintring med høj renhed Siliciumcarbid præcision keramiske dele diagram ]

3. aluminiumnitrid陶瓷 Høj varmeledningsevne /HTCC Kobberbeklædt serie

• Hovedkernepunkter: ultrahøj varmeafledning, termisk ekspansionskoefficient perfekt matchet med enkeltkrystal silicium, flerlags samfyring ( HTCC ) Indlejret kredsløbsteknologi. • Anvendelige produktsøgeord: AlN Elektrostatisk borepatronbase, halvlederlaservarmeelement, høj effekt LED/IGBT Keramisk varmeafledningssubstrat, metalliseret aluminiumnitrid keramik.

[ Høj termisk ledningsevne aluminiumnitrid keramisk substrat]

4. Siliciumnitrid keramisk ultrahøj styrke

• Vigtigste kernepunkter: keramikkens konge, høj brudsejhed, slagfasthed, slidstyrke og ingen pulvertab, højhastigheds roterende dynamisk balance. • Anvendelige produktsøgeord: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。

[ Højstyrke siliciumnitrid keramiske lejer og slidbestandige dele til halvlederudstyr ]