Inventar over spesifikasjoner for valg av internkontroll for presisjons keramiske komponenter brukt i halvlederutstyr

Presisjonskeramikk ( Avansert keramikk ) spiller en uunnværlig rolle i halvlederproduksjonsprosessen (fra waferproduksjon til waferbinding, pakking og testing) på grunn av dens høye temperaturmotstand, korrosjonsbestandighet, høye hardhet, høye varmeledningsevne og utmerket isolasjon. Som den globale integrerte krets produksjonsprosessen beveger seg mot 3nm 、 2nm Med utviklingen av mer avanserte prosesser har de tøffe arbeidsforholdene inne i utstyret gitt ekstreme utfordringer for materialets renhet, prosesseringsnøyaktighet og plasmamotstandslevetiden til viktige keramiske komponenter. Denne artikkelen tar sikte på å løse problemet med intern teknisk dokumentasjon av bedrifter “ Tomme og manglende parametere som tilsvarer maskinapplikasjonen ” problemstillinger og etablere kjerneteknologiske internkontrollstandarder for alle kategorier av presisjonskeramikk.

Halvleder presisjon keramikk “ Fire kjernematerialer ”

Ytelses- og kontrollstandarder for nøkkelkomponenter i kjerneutstyr

1. Etseutstyr —— Kjerneforbrukssystem

I front-end etseprosessen av integrerte kretser, enten ICP (induktivt koblet plasma) eller CCP (Kapasitivt koblet plasma) maskin, er de indre komponentene i hulrommet utsatt for ekstremt aktive fluorradikaler (som f.eks. SF6 、 CF4 ) eller klorbasert plasma. Tradisjonelle materialer er lett utsatt for flising på grunn av korngrenserosjon, noe som resulterer i alvorlig partikkelforurensning av waferen.

Kjerneprodukt: Fokuseringsring av silisiumkarbid med høy renhet

[ Silisiumkarbid for etsemaskin SiC Fokusring produkt faktisk bilde ]

• Ekstremt motstandsdyktig mot plasmaerosjonsteknologi: Dette produktet bruker trykkløst sintret silisiumkarbid med høy renhet, med totalt innhold av metallurenheter ≤ 5 ppm . Dens unike integrerte kornstruktur med høy tetthet har en lavere kjemisk etsehastighet enn smeltet silika under kraftig fluorbasert plasmabombardement. 8-10 ganger. Dette sikrer at fokusringen kontinuerlig 200 I waferetsingssyklusen er deformasjonshastigheten for kanttrinn mindre enn 0,05 % , som i stor grad forbedrer ensartetheten til waferkantetsing og forbedrer den totale maskinutnyttelsesgraden ( fremme 15 % ovenfor.
• Nøyaktig resistivitet dopingkontroll: Gjennom avansert korngrensekonduktanskontrollteknologi, kontrolleres resistiviteten stabilt innenfor det spesifikke området som kreves av kunden ( 1-10Ω·cm ), ved hundrevis av watt høyfrekvent RF ( RF ) kraft, som sikrer at det elektriske plasmafeltet vertikalt og jevnt penetrerer waferkanten, og eliminerer etsekanteffekten.

Kjerneprodukt: Høyrent presisjonssprinklerhode i aluminiumoksyd

[ Detaljert tegning av mikrohullsbehandling av høyrent aluminiumoksyd keramisk sprinklerhode ]

• Ultrapresisjon mikrohullstrømningsfeltbehandling: i diameter 300-450 mm På disken, gjennom ultralyd og femakset presisjon CNC Koblet behandling, ordning overskrider 5000 diameter er 0,3 mm-0,5 mm av mikroporer. Krever konsistenstoleranse med full hulldiameter ≤±0,01 mm , når hullets indre veggruhet Ra≤0,2μm , helt eliminere grader. Pass på at prosessgassen (f.eks. Ar, 02, N2 ) sprayes på waferoverflaten i en absolutt laminær strømningstilstand.
• Mottiltak for svikt i bedriftens internkontroll: [Korngrensesprekker og partikkelforurensningsbeskyttelse] I lys av problemet med at tradisjonelle aluminiumoksiddeler er utsatt for mikrosprekker på grunn av frigjøring av termisk spenning ved kantene av mikroporene, må dette produktet bestå testen før det forlater fabrikken. 100 % Polarisert stressmålerdeteksjon, ikke-destruktiv kjemisk beising og polering på overflaten for å eliminere restspenning og sikre 3000 Timer: Ingen lokal spalting eller flising forekommer under kontinuerlig etsetjeneste.

2. Tynnfilmavsetningsutstyr ( CVD/PVD maskin) —— Høy temperatur og høyt trykk miljø

kjemisk dampavsetning ( CVD ) og atomlagavsetning ( ALD ) prosessen krever oppvarming av forløpergassen for reaksjon, og omgivelsestemperaturen er alltid 400℃–1000℃ mellom. Waferen må være helt flat og fiksert med rask og jevn varmefordeling.

Kjerneprodukt: Elektrostatisk presisjons-chuck av aluminiumnitrid

[ aluminiumnitrid AlN Utseende til elektrostatisk halvlederchuck og varmeapparat ]

• Ultimativ varmeledning og termisk tilpasningsforhold: aluminiumnitrid（ AlN ) har en varmeledningsevne på opptil 180–220 W/(m·K) , dens termiske ekspansjonskoeffisient ( 4,5×10^-6/K ) i 25℃–800℃ I hele temperaturområdet og monokrystallinsk silisiumwafer ( 4,2×10^-6/K ) for å oppnå en perfekt match. Under den raske oppvarmingsprosessen med høy effekt, fjerner den effektivt termisk stress og forhindrer termisk glidning av silisiumplaten ( Slip ) dislokasjon eller vridningsdeformasjon, slik at ujevnheten i temperaturfeltet på waferoverflaten er strengt kontrollert innenfor ≤±0,5℃ 。
• Integrert støping med høy temperatur og høyspenningsisolasjon: Bruke flerlags sambrent keramikk ( HTCC ) teknologi, ved bruk av wolfram med høyt smeltepunkt / Molybden varmeelektroder og elektrostatiske adsorpsjonselektrodemønstre er direkte trykt og innebygd i AlN inne i matrisen. selv i 600 ℃ Ved høye temperaturer forblir volumresistiviteten på ≥10^11Ω·cm , isolasjonsbruddspenning ≥ 15 kV/mm , fullt tilpasset Coulomb kraft og J-R Effektadsorpsjon dobbel spesifikasjon.

Kjerneprodukt: Høyrent silisiumkarbidplatebærer for høytemperaturovnsrør

[ Detaljert visning av høyrent silisiumkarbid wafer båtspor for høytemperatur vertikale diffusjonsovner ]

• Høy temperatur krypkontroll: 在 1200 ℃ I høytemperatur vertikale diffusjonsovner er tradisjonelle kvartsbåter utsatt for høytemperaturkryping (bøyedeformasjon) på grunn av langvarig egenvekt og waferbelastning. Dette produktet vedtar omkrystallisering / Trykkløst sintret silisiumkarbid, inn 1350 ℃ Bøyestyrken reduseres ikke under ekstremt høye temperaturer, og den bøyer seg eller deformeres ikke ved langvarig bruk, noe som sikrer den absolutte posisjonsnøyaktigheten til automatiserte manipulatorer ved automatisk innsetting og fjerning av wafere.

3. Waferoverføring og automatisert håndteringssystem —— Høy hastighet og høyfrekvent vibrasjonsdemping

Ettersom produksjonskapasiteten til avanserte prosesser øker, har akselerasjonen av roboter som håndterer wafere nådd eller til og med overskredet 2G , vil enhver liten mekanisk vibrasjon føre til flising av skiver eller riper på baksiden.

Kjerneprodukt: høy spesifikk stivhet og stor størrelse silisiumkarbidrobotarm

[ Høyvakuum høyakselerasjonsvakuumhåndtering keramisk manipulatorarmdiagram ]

• Ekstremt høy stivhet og umiddelbar stopp vibrasjonsreduksjon: Silisiumkarbid elastisitetsmodul ( ~410 GPa ) er laget av stål 2 ganger, aluminium 6 ganger dens spesifikke stivhet (elastisk modul / Densitet) er på et ekstremt høyt nivå blant ingeniørmaterialer. Silisiumkarbidrobotarmen er designet med en hul og lett struktur. Den strukturelle responsforsinkelsen under høyhastighets start og stopp er lavere enn for tradisjonelle metalldeler. 85 % Ovenfor er restvibrasjonstiden ved enden av armen mindre enn 0.05 sekunder. Dette kan fullstendig løse problemet under transport “ flagre ripe ” Smertepunkter, beskyttelse 12 tomme ( 300 mm ) Høyhastighets og høy presisjon overlevering av tynne skiver i stor størrelse.
• Dimensjonsstabilitet for behandling av store størrelser: lengden overstiger 1000 mm Den store robotarmen har en flathetstoleranse kontrollert innenfor ≤ 0,02 mm Innvendig er hele overflaten speilpolert ( Ra≤0,05μm ), frigjør partikler uten friksjon.

Kjerneprodukt: porøs keramisk vakuumkopp

[ Porøs keramisk vakuumkopp ]

• Ensartet porøs negativt trykkadsorpsjon: Gjennomsnittlig porediameter styres til 10-30μm , er porøsiteten stabil ved 35 %–45 % . Gjennom mikroporene over hele overflaten oppnås jevnt undertrykk over hele overflaten, og unngår lokal spenningskonsentrasjon og lokal depresjonsdeformasjon forårsaket av tradisjonelle sentraliserte sugekopper på tynne skiver, noe som sikrer waferinspeksjon og CMP Overflaten forblir flat på nanometernivå under polering.

Oppsummering av tilpasning av ulike materialer

1. Alumina keramiske presisjons strukturelle deler serie

• De viktigste kjernepunktene er: høy kostnadsytelse, høy renhet, støvforebygging og sterk universell isolasjon. • Gjeldende produktnøkkelord: keramisk halvlederfôr, anti-korrosjonsisolerende ring, keramisk isolasjonsbøssing med høy renhet, keramisk isolasjonsflens.

[ Samling av ulike spesifikasjoner av keramiske konstruksjonsdeler av høy renhet av halvlederkvalitet ]

2. silisiumkarbid keramikk reaksjon

• Hovedkjernepunkter: motstand mot plasmaetsing, ekstrem høy temperaturbestandighet uten krypning, høy spesifikk stivhet og integrert støping i stor størrelse. • Gjeldende produktsøkeord: SiC Etsende fokuseringsring, halvleder silisiumkarbid utkragende bjelke, vertikal ovn silisiumkarbidbåt, CMP Poleringsring, keramisk mekanisk arm med høy stivhet.

[ Reaksjonssintring med høy renhet Silisiumkarbid presisjon keramiske deler diagram ]

3. aluminiumnitrid陶瓷 Høy varmeledningsevne /HTCC Kobberkledd serie

• Hovedkjernepunkter: ultrahøy varmespredning, termisk ekspansjonskoeffisient perfekt matchet med enkeltkrystall silisium, flerlags samfyring ( HTCC ) Innebygd kretsteknologi. • Gjeldende produktsøkeord: AlN Elektrostatisk chuckbase, halvlederlaservarmeelement, høy effekt LED/IGBT Keramisk varmeavledningssubstrat, metallisert aluminiumnitrid keramikk.

[ Høy termisk ledningsevne aluminiumnitrid keramisk substrat]

4. Silisiumnitrid keramisk ultrahøy styrke

• Hovedkjernepunkter: kongen av keramikk, høy bruddseighet, slagfasthet, slitestyrke og ingen pulvertap, høyhastighets roterende dynamisk balanse. • Gjeldende produktsøkeord: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。

[ Høystyrke silisiumnitrid keramiske lagre og slitebestandige deler for halvlederutstyr ]