S iznimnim svojstvima kao što su otpornost na visoke-temperature, otpornost na plazma koroziju, visoka čistoća i visoka električna izolacija, napredna keramika služi kao kritična sirovina za ključne komponente u poluvodičkoj opremi u cijelom tijeku procesa-uključujući jetkanje, taloženje-tankog filma, litografiju, CMP, čišćenje i pakiranje/testiranje. Ove komponente izravno utječu na prinos strugotine i stabilnost opreme. Ovaj članak, strukturiran oko tijeka procesa proizvodnje čipova, daje pregled primjene keramičkih komponenti u domaćim proizvođačima opreme, industrijskog napretka i trenutnog stanja supstitucije uvoza, proces po proces.
I. Proizvodnja oblatni
Ključne komponente i materijali: keramičke posude, keramički grijači, poluvodički ventili, dijelovi vakuumske komore (Al₂O₃, Si₃N₄, SiC, itd.)
Ključni zahtjevi za performanse: visoka čistoća, otpornost na visoke-temperature, otpornost na toplinske udare, visoka ravnost – za podršku pripremi supstrata za silicijske pločice.
II. Toplinska obrada (oksidacija / difuzija / žarenje)
Ključne komponente i materijali: SiC čamci, keramički dijelovi cijevi peći, keramički grijači, keramičke mlaznice, keramički ventili
Ključni zahtjevi za performanse: otpornost na visoke-temperature (veća ili jednaka 1200 stupnjeva), otpornost na toplinski udar, nisko ispuštanje plinova, visoka čistoća – pogodno za procese oksidacije/difuzije/žarenja na visokim{2}}temperaturama.
III. Taloženje-tankog filma
Ključne komponente i materijali: keramički grijači (AlN, Al₂O₃, Si3N₄); taložni prstenovi, obloge komora, dijelovi za distribuciju plina (SiC, Al2O3)
Ključni zahtjevi za rad: visoko-precizna temperaturna ujednačenost unutar ±1 stupnja, izvrsna toplinska stabilnost, nisko ispuštanje plinova, otpornost na visoko-temperaturnu deformaciju – pogodno za dugo-trajno kontinuirano taloženje.
IV. Litografija i premazivanje/razvijanje
Ključne komponente i materijali: precizne stupnjeve, keramičke vakuumske stezne glave, držači maski, baze-za prigušivanje vibracija (kordierit, SiC, nisko{1}}ekspanzivno staklo-keramika kao što je Zerodur); za opremu za premazivanje/razvijanje: keramičke ručice, mikroporozne keramičke stezne glave, vakuumske prste
Ključni zahtjevi za performanse: ultra-nizak koeficijent toplinskog širenja, nano-razina ultra-visoke ravnosti, visoka krutost, prigušivanje vibracija – kako bi se osigurala visoko-precizna ekspozicija u litografiji; dijelovi za premazivanje/razvijanje također zahtijevaju otpornost na kemijsku koroziju i nisko stvaranje čestica.
V. Bakropis
Ključne komponente i materijali: elektrostatičke stezne glave (Al₂O3, AlN); prstenovi za fokusiranje, glave tuša, ploče za distribuciju plina, obloge komore (SiC, Y₂O3 kao materijal za oblaganje)
Ključni zahtjevi za performanse: otpornost na plazma koroziju, ultra-visoka čistoća, nisko rasipanje čestica, visoka električna izolacija – pogodno za visoko-frekventno, visoko-intenzitetno nagrizanje.
VI. Ionska implantacija
Ključne komponente i materijali: keramički vijčani ventili, izolacijski keramički strukturni dijelovi, keramičke komponente otporne-na koroziju-na visokim temperaturama
Ključni zahtjevi za performanse: visoka čistoća, otpornost na-visoki napon, nisko ispuštanje plinova, stabilnost dimenzija – pogodno za transport i izolaciju ionskim snopom.
VII. CMP (kemijska mehanička planarizacija)
Ključne komponente i materijali: keramičke stezne glave, keramički radni stolovi, porozne keramičke ploče
Ključni zahtjevi za performanse: visoka ravnost, visoka krutost, otpornost na habanje, otpornost na kemijsku koroziju – za podršku planarizaciji pločica.
VIII. Čišćenje
Ključne komponente i materijali: keramičke mlaznice, keramički ventili, -keramički strukturni dijelovi otporni na koroziju
Ključni zahtjevi za performanse: otpornost na jake kiseline/lužine, visoka čistoća, malo otpuštanje čestica – pogodno za okruženja s mokrim čišćenjem.