Application
de céramiques de précision dans les semi-conducteurs
Les dispositifs semi-conducteurs nécessitent un grand nombre de composants céramiques de précision. Parce que la céramique présente les avantages d'une dureté élevée, d'un module d'élasticité élevé, d'une résistance élevée à l'usure, d'une isolation élevée, d'une résistance à la corrosion, d'une faible expansion, etc., elle peut être utilisée comme pièce de machine à polir le silicium, d'équipement de traitement thermique par épitaxie/oxydation/diffusion, de lithographie. machine, équipement de dépôt, équipement de gravure de semi-conducteurs, machine d'implantation ionique et autres équipements. Les céramiques semi-conductrices comprennent l'alumine, le nitrure de silicium, le nitrure d'aluminium, le carbure de silicium, etc. Dans les équipements semi-conducteurs, la valeur des céramiques de précision représente environ 16 %.
1. alumine (Al2O3)
L'alumine est le matériau céramique de précision le plus utilisé dans les équipements semi-conducteurs. Il présente les avantages d'une structure matérielle stable, d'une résistance mécanique élevée, d'une dureté élevée, d'un point de fusion élevé, d'une résistance à la corrosion, d'une excellente stabilité chimique, d'une grande résistivité, d'une bonne isolation électrique, etc., et est largement utilisé dans les équipements semi-conducteurs. Dans les équipements de gravure de semi-conducteurs, le matériau de la chambre de la machine de gravure est la principale source de pollution des plaquettes, et l'influence de la gravure au plasma sur celui-ci détermine le rendement, la qualité et la stabilité du processus de gravure des plaquettes. Par conséquent, le choix des matériaux de la chambre de la machine de gravure est particulièrement important. À l'heure actuelle, les revêtements Al2O3 de haute pureté ou les céramiques Al2O3 sont principalement utilisés comme matériaux de protection pour la gravure des cavités et des composants internes. En plus de la cavité, les buses de gaz de l'équipement plasma, les plaques de distribution de gaz et les anneaux de fixation des plaquettes doivent également utiliser de la céramique d'alumine. Lors de la manipulation de plaquettes de silicium, des bras mécaniques en céramique en céramique d'alumine sont utilisés. Les céramiques d'alumine et les céramiques de carbure de silicium ont une dureté dense et élevée, une résistance élevée à l'usure des propriétés physiques, ainsi qu'une bonne résistance à la chaleur, une excellente résistance mécanique, un environnement à haute température a toujours une bonne isolation, une bonne résistance à la corrosion et d'autres propriétés physiques, est utilisé pour fabriquer semi-conducteur
bras mécanique d'équipement de l'excellent matériel. Du point de vue des propriétés des matériaux, les céramiques de carbure de silicium sont plus adaptées à la fabrication de bras robotiques en céramique, mais du point de vue économique du prix des matériaux, de la difficulté de traitement, etc., les bras robotiques en céramique d'alumine sont plus rentables. De plus, dans le processus de polissage des plaquettes, la céramique d'alumine peut être largement utilisée dans les plaques de polissage, les plates-formes de correction des tampons de polissage, les ventouses sous vide, etc.
2. Carbure de silicium (SiC)
Le carbure de silicium présente les caractéristiques d'une conductivité thermique élevée, d'une résistance mécanique à haute température, d'une rigidité élevée, d'un faible coefficient de dilatation thermique, d'une bonne uniformité thermique, d'une résistance à la corrosion, d'une résistance à l'abrasion, etc. Le carbure de silicium peut maintenir une bonne résistance à des températures extrêmes allant jusqu'à 1 400 °C. Le disque de meulage utilisant de la céramique de carbure de silicium a une faible usure en raison de sa dureté élevée, et le coefficient de dilatation thermique est fondamentalement le même que celui de la plaquette de silicium, il peut donc être broyé et poli à grande vitesse. Dans la production de plaquettes de silicium, il est nécessaire de subir un traitement thermique à haute température, utilisez souvent un transport par gabarit en carbure de silicium, sa résistance thermique, non destructive, peut être recouverte sur la surface du revêtement de type diamant (DLC), peut améliorer performances, atténuent les dommages aux plaquettes, tout en empêchant la propagation de la pollution. De plus, la céramique SIC peut également être utilisée dans les plates-formes XY, les bases, les bagues de focalisation, les plaques de polissage, les pinces à plaquettes, les ventouses sous vide, les bras de manipulation, les tubes de four, les bateaux en cristal, les palettes en porte-à-faux, etc.
3. nitrure d'aluminium (AlN)
Les céramiques de nitrure d'aluminium de haute pureté ont une excellente conductivité thermique, une excellente résistance à la chaleur, une isolation, un coefficient de dilatation thermique proche du silicium et une excellente résistance au plasma et une distribution uniforme de la chaleur du produit. Peut être utilisé dans un radiateur à copeaux, une pince électrostatique, etc.
4. Nitrure de silicium (Si3N4)
Le nitrure de silicium (Si3N4) est un matériau présentant une ténacité élevée, une forte résistance aux chocs thermiques, une résistance élevée à l'abrasion,
haute résistance mécanique et résistance à la corrosion. Peut être appliqué à la plate-forme d'équipement semi-conducteur, aux roulements et à d'autres composants.
