Application des composants céramiques avancés dans les procédés de fabrication des semi-conducteurs
Les puces semi-conductrices, éléments essentiels des produits électroniques, sont largement utilisées dans divers domaines. Dans les procédés de fabrication des semi-conducteurs, les composants céramiques de précision jouent un rôle crucial dans des étapes clés telles que la lithographie, la gravure, le dépôt, le polissage chimico-mécanique (CMP), l'implantation ionique et le câblage. Cet article présente un aperçu des applications spécifiques et des avantages des composants céramiques de pointe dans ces procédés.
Applications dans les semi-conducteurs mprocédés de fabrication
| Matériels | Applications |
| Oxyde d'aluminium (Al2O3) | Composants de cavité de la fabrication des semi-conducteurs Chut ! Polissage des plaques et des plates-formes supports de plaquettes > Chut ! Brides isolantes chut ! Effecteurs finaux |
| Carbure de silicium (SiC) | Plateformes et bases >XY Chut ! Anneaux de mise au point Chut ! Polir les assiettes chutPorte-plaquettes Chut ! Ventouses à vide chut ! Effecteurs finaux tubes de fournaise porte-avions en forme de bateau pagaies en porte-à-faux |
| Nitrure d'aluminium (AlN) | Chauffages de puces pinces électrostatiques |
| Nitrure de silicium (Si3N4) | Plateformes d'équipements pour semi-conducteurs Roulements > |
La photolithographie est un procédé fondamental de la fabrication des semi-conducteurs qui utilise des photorécepteurs photosensibles.
Ce procédé consiste à créer des motifs résistants à la gravure sur la surface traitée. Il exige des technologies de contrôle et d'entraînement du mouvement extrêmement efficaces, précises et stables, ce qui impose des exigences élevées en matière de précision dimensionnelle et de performance des matériaux des composants structurels.
Céramiques en carbure de silicium, connus pour leur module d'élasticité et leur rigidité élevés, leur résistance à la déformation, leur conductivité thermique élevée et leur faible coefficient de dilatation thermique, sont d'excellents matériaux structuraux utilisés dans des équipements clés pour la fabrication de circuits intégrés, tels que les platines en carbure de silicium, les rails de guidage, les miroirs, les mandrins en céramique et les effecteurs terminaux.
<Gravurechut
La gravure est une étape cruciale dans les procédés de fabrication des semi-conducteurs. Lors du processus de gravure dans un équipement de gravure plasma, le processus
La chambre et ses composants internes sont soumis à une corrosion intense due au bombardement par plasma haute densité et haute énergie. Ceci réduit non seulement la durée de vie des composants, mais génère également des sous-produits de réaction volatils et des particules d'impuretés à l'intérieur de la chambre, ce qui nuit à sa propreté.
Les matériaux céramiques de pointe, présentant une bonne résistance à la corrosion, sont largement utilisés comme matériaux de gravure résistants au plasma dans les équipements de traitement des plaquettes. Les revêtements d'alumine de haute pureté ou les céramiques d'alumine sont couramment utilisés comme matériaux de protection pour les chambres de gravure et les composants internes. Parmi les composants céramiques de précision utilisés dans les équipements de gravure plasma, on trouve les fenêtres, les hublots, les plaques de distribution de gaz, les buses, les anneaux isolants, les plaques de recouvrement, les anneaux de focalisation et les mandrins électrostatiques.
<Dépositionchut
Le dépôt est une étape post-gravure et un procédé essentiel dans la fabrication de puces, également appelé dépôt de couches minces. Ces couches minces servent à créer des couches conductrices ou isolantes, des revêtements antireflets et des zones d'arrêt de gravure temporaires. Différents matériaux sont utilisés pour différentes fonctions, nécessitant des procédés et des équipements spécifiques. Les procédés de dépôt se divisent en deux catégories : les procédés physiques (PVD) et les procédés chimiques (CVD).
À l'instar de la gravure chimique, les procédés de dépôt de couches minces utilisant la technologie plasma présentent un risque de corrosion de la chambre et de ses composants. C'est pourquoi des céramiques techniques sont employées pour la fabrication des consommables critiques des équipements de dépôt, tels que les couvercles et revêtements de chambre, les anneaux de dépôt, les porte-échantillons électrostatiques, les éléments chauffants, les isolateurs de galvanoplastie et les filtres de brise-vide.
<Polissage chimico-mécanique (CMP)chut
Le polissage chimico-mécanique (CMP) est une technologie essentielle dans la fabrication des semi-conducteurs, notamment pour les procédés inférieurs à 0,35 µm, car il permet la planarisation et influe sur les rendements des procédés ultérieurs. Le CMP combine friction mécanique et gravure chimique. Le principe de fonctionnement des équipements de CMP engendre une friction et une corrosion à long terme, provoquant l'usure des consommables critiques tels que les plateaux de polissage, les tampons de polissage, les bras de manipulation et les ventouses.
Les céramiques d'alumine et de carbure de silicium possèdent des propriétés telles qu'une densité élevée, une dureté élevée, une résistance à l'usure élevée, une bonne résistance à la chaleur, une excellente résistance mécanique et des propriétés d'isolation à haute température. Ces propriétés en font des matériaux idéaux pour les consommables critiques des équipements de polissage chimico-mécanique (CMP).
<Implantation ioniquechut
L'implantation ionique est une technique de dopage courante dans la fabrication des semi-conducteurs. Elle permet d'introduire des impuretés dans les régions actives, les substrats et les zones de grille afin d'accroître leur conductivité. Ce procédé consiste à accélérer des ions générés par une source et à les projeter sur la surface de la plaquette. Des paliers, des ventouses, des mandrins électrostatiques et d'autres composants céramiques de précision sont fréquemment utilisés lors de l'implantation ionique.
<Liaison par filchut
Le câblage par fils est une méthode courante dans l'encapsulation des semi-conducteurs pour établir des connexions électriques entre les puces et les substrats. Les lames en céramique sont des outils essentiels dans ce processus.
Procédé de rechargement. En raison du volume élevé de rechargement effectué par une machine de rechargement à pleine charge, les lames en céramique sont consommées rapidement. Actuellement, l'alumine est le matériau principal utilisé pour ces lames, et certains fabricants y ajoutent de la zircone afin d'obtenir une microstructure plus uniforme et dense, augmentant la densité à 4,3 g/cm³ et réduisant ainsi la fréquence d'usure et de remplacement des pointes de lame lors du rechargement.
Outre les applications mentionnées, les composants céramiques de précision sont également utilisés dans les équipements pour semi-conducteurs pour des procédés tels que l'oxydation, la diffusion et le recuit dans les dispositifs de traitement thermique des plaquettes. En résumé, l'utilisation des céramiques de précision dans les équipements pour semi-conducteurs dépasse largement nos attentes, jouant un rôle crucial dans de nombreux procédés.
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