반도체 장비에 사용되는 첨단 세라믹에 대한 포괄적인 개요
정밀 세라믹 구성 요소는 광 리토그래피, 에칭, 얇은 필름 퇴적, 이온 이식 및 CMP와 같은 주요 반도체 제조 프로세스의 핵심 장비의 필수 요소입니다.이 부품은 굴착기를 포함하여가이드 레일, 챔버 라인러, 정전전기 턱, 로봇 팔은 특히 지원, 보호 및 흐름 제어와 같은 기능을 수행하는 프로세스 챔버 내부에서 중요합니다.
이 문서에서는 주요 반도체 제조 장비에서 정밀 세라믹이 어떻게 적용되는지에 대한 체계적인 개요를 제공합니다.
프론트 엔드 프로세스: 웨이퍼 제조 장비의 정밀 세라믹
1사진 리토그래피 장비
첨단 광 리토그래피 시스템에서 높은 공정 정확성을 보장하기 위해 우수한 다기능성, 구조 안정성, 열 저항성,그리고 차원 정밀도 사용여기에는 정전기 턱, 진공 턱, 블록, 물 냉각 자석 기지, 반사기, 안내 레일, 스테이지 및 마스크 홀더가 포함됩니다.
주요 세라믹 부품:전기 정적 턱, 운동 단계
주요 재료:전기 정적 턱:알루미나 (Al2O3), 실리콘 나이트라이드 (Si3N4),운동 단계:코르디에라이트 세라믹, 실리콘 카비드 (SiC)
기술적인 문제점:복잡한 구조 설계, 원자재 제어 및 합금, 온도 관리 및 초정밀 가공.
리토그래피 모션 스테이지의 재료 시스템은 높은 정확성과 스캔 속도를 달성하는 데 중요합니다.소재는 높은 특수 경직성과 낮은 열 확장성을 갖추고 최소한의 왜곡과 함께 고속 움직임에 견딜 수 있어야 함.
2엑시팅 장비
에치링은 마스크에서 웨이퍼로 회로 패턴을 전송하는 데 중요합니다. 에치링 도구에 사용되는 주요 세라믹 구성 요소는 챔버, 뷰포트 창, 가스 분배판, 노즐,단열 고리, 커버 플레이트, 포커스 링, 전기 정적 턱.
주요 세라믹 부품:전기 정적 턱, 초점 반지, 가스 분배판
주요 세라믹 재료:쿼츠, SiC, AlN, Al2O3, Si3N4, Y2O3
에칭 챔버:
축소 장치 기하학으로 인해 더 엄격한 오염 통제가 필요합니다. 입자와 금속 이온 오염을 방지하기 위해 금속보다 세라믹이 선호됩니다.
재료 요구 사항:
높은 순도, 최소한의 금속 오염
화학적으로 무활성, 특히 하로겐 기반의 발각 가스에 대해
높은 밀도, 최소한의 포러스성
얇은 곡물, 낮은 곡물 경계 함량
좋은 기계 가공성
필요한 경우 전기적 또는 열적 특성이
가스 분배판:
수백 개 또는 수천 개의 정밀 구멍을 가진 미세 구멍으로 구성된 이 판들은 공정 가스를 균일하게 분배하여 일관성 있는 퇴적/석각을 보장합니다.
도전 과제:
구멍 지름 균일성 및 부러지 않은 내부 벽에 대한 요구 사항은 매우 높습니다. 심지어 약간의 오차도 필름 두께 변동과 수확 손실을 유발할 수 있습니다.
주요 재료:CVD SiC, 알루미나, 실리콘 나이트라이드
초점 반지:
플라즈마 균일성을 균형을 맞추고 실리콘 웨이퍼의 전도성을 맞추기 위해 설계되었습니다. 전통적인 전도성 실리콘 (휘발성 SiF4를 형성하기 위해 플루오린 플라즈마와 반응하는) 과 비교하면SiC 는 비슷한 전도성 과 뛰어난 플라스마 저항력 을 제공한다, 더 긴 수명을 가능하게 합니다.
소재:실리콘 카비드 (SiC)
- 네
3얇은 필름 분해 장비 (CVD / PVD)
CVD 및 PVD 시스템에서 핵심 세라믹 부품은 정전전기 턱, 가스 분배판, 히터 및 챔버 라인러입니다.
주요 세라믹 부품:전기 정적 턱, 세라믹 히터
주요 재료: 열기:알루미늄 나트라이드 (AlN), 알루미나 (Al2O3)
세라믹 히터:
프로세스 챔버 내부에 위치하고 웨이퍼와 직접 접촉하는 중요한 부품. 웨이퍼를 지지하고 표면 전체에 균일하고 안정적인 프로세스 온도를 보장합니다.
- 네
백엔드 프로세스: 포장 및 테스트 장비의 정밀 세라믹
1CMP (화학 기계 평면화)
CMP 장비는 고정도 표면 평형화를 위해 세라믹 롤링 플레이트, 핸들링 팔, 정렬 플랫폼 및 진공 턱을 사용합니다.
2웨이퍼 조각 및 포장 장비
주요 세라믹 부품:
셰이킹 블레이드:다이아몬드 세라믹 복합재, 절단 속도 ~ 300 mm/s, 가장자리 칩링 < 1 μm
열 압축 결합 머리:220W/m·K의 열전도, 온도 균일성 ±2°C의 AlN 세라믹
LTCC 서브스트레이트:선 너비 정확도 최대 10μm; 5G mmWave 전송을 지원합니다.
세라믹 모세혈구 도구:와이어 결합에 사용되는, 일반적으로 Al2O3 또는 지르코니아-강화 알루미나
3탐사선
주요 세라믹 부품:
중장기 기판:베릴륨 산화물 (BeO), 알루미늄 질화물 (AlN)
고주파 시험장치:안정적인 RF 성능을 위한 AlN 세라믹
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