Aplicação de componentes cerâmicos avançados em processos de fabricação de semicondutores
Os chips semicondutores, como núcleo dos produtos eletrônicos, são amplamente utilizados em diversos campos. Nos processos de fabricação de semicondutores, os componentes cerâmicos de precisão desempenham papéis importantes em processos-chave como litografia, corrosão, deposição, polimento químico-mecânico (CMP), implantação iônica e ligação por fio. Este artigo apresenta uma visão geral das aplicações específicas e das vantagens dos componentes cerâmicos avançados nesses processos.
Aplicações em semicondutores mprocessos de fabricação
| Materiais | Aplicações |
| Óxido de alumínio (Al2O3) | >Componentes de cavidade na fabricação de semicondutores shhh Polindo placas e plataformas >suportes de wafer shhh Flanges isolantes shhh Efetores finais |
| Carboneto de silício (SiC) | Plataformas e bases >XY shhh Anéis de foco shhh Polindo placas shhhSuportes de wafer shhh Ventosas de vácuo shhh Efetores finais tubos de forno > shhh transportador em forma de barco pás cantilever > |
| Nitreto de alumínio (AlN) | shhh Aquecedores de chip grampos eletrostáticos |
| Nitreto de silício (Si3N4) | >Plataformas de equipamentos semicondutores >Rolamentos |
A fotolitografia é um processo fundamental na fabricação de semicondutores que utiliza materiais fotossensíveis.
resiste para criar padrões resistentes à corrosão na superfície processada. Esse processo exige tecnologias de controle de movimento e acionamento altamente eficientes, precisas e estáveis, impondo grandes exigências à precisão dimensional e ao desempenho dos materiais dos componentes estruturais.
cerâmica de carbeto de silícioConhecidos por seu alto módulo de elasticidade e rigidez, resistência à deformação, alta condutividade térmica e baixo coeficiente de expansão térmica, os materiais de carboneto de silício são excelentes materiais estruturais usados em equipamentos essenciais para a fabricação de circuitos integrados, como estágios de carboneto de silício, trilhos-guia, espelhos, mandris de cerâmica e atuadores finais.
<Gravurashhh
A corrosão é uma etapa crítica nos processos de fabricação de semicondutores. Durante o processo de corrosão em equipamentos de corrosão por plasma, o processo
A câmara e os componentes internos estão sujeitos a corrosão severa devido ao bombardeio de plasma de alta densidade e alta energia. Isso não apenas reduz a vida útil dos componentes, mas também gera subprodutos de reação voláteis e partículas de impurezas dentro da câmara, afetando sua limpeza.
Materiais cerâmicos avançados com boa resistência à corrosão são amplamente utilizados como materiais de gravação a plasma em equipamentos de processamento de wafers. Revestimentos de alumina de alta pureza ou cerâmicas de alumina são comumente usados como materiais de proteção para câmaras de gravação e componentes internos. Componentes cerâmicos de precisão usados em equipamentos de gravação a plasma incluem janelas, visores, placas de distribuição de gás, bicos, anéis isolantes, placas de cobertura, anéis de foco e suportes eletrostáticos.
<Deposiçãoshhh
A deposição é um processo pós-gravação e um processo central na fabricação de chips, conhecido como deposição de filmes finos. Filmes finos são usados para criar camadas condutoras ou isolantes, revestimentos antirreflexo e barreiras temporárias de gravação. Diferentes materiais são usados para diferentes funções, exigindo processos e equipamentos específicos. Os processos de deposição podem ser categorizados em processos físicos (PVD) e processos químicos (CVD).
Assim como na gravação, os processos de deposição de filmes finos que utilizam tecnologia de plasma apresentam risco de corrosão para a câmara e seus componentes. Portanto, cerâmicas avançadas são utilizadas como materiais para consumíveis críticos em equipamentos de deposição, incluindo tampas de câmara, revestimentos de câmara, anéis de deposição, suportes eletrostáticos, aquecedores, isoladores de galvanoplastia e filtros de quebra-vácuo.
<Polimento químico-mecânico (CMP)shhh
O CMP (Polimento Mecânico-Químico) é uma tecnologia crucial nos processos de fabricação de semicondutores, especialmente para processos abaixo de 0,35 μm, pois permite a planarização e afeta os rendimentos subsequentes do processo. O CMP combina fricção mecânica com ataque químico. O princípio de funcionamento dos equipamentos de CMP leva à fricção e corrosão a longo prazo, causando desgaste em consumíveis críticos, como mesas de polimento, almofadas de polimento, braços de manuseio e ventosas a vácuo.
As cerâmicas de alumina e de carbeto de silício possuem propriedades como alta densidade, alta dureza, alta resistência ao desgaste, boa resistência ao calor, excelente resistência mecânica e propriedades isolantes em altas temperaturas. Essas propriedades as tornam materiais ideais para consumíveis críticos em equipamentos de CMP (Microscopia Química de Polimento).
<Implantação iônicashhh
A implantação iônica é uma técnica de dopagem amplamente utilizada na fabricação de semicondutores, empregada para introduzir impurezas em regiões ativas, substratos e áreas de porta, visando aumentar a condutividade. O processo envolve a aceleração de íons gerados por uma fonte iônica e seu bombardeio sobre a superfície do wafer. Rolamentos, ventosas a vácuo, mandris eletrostáticos e outros componentes cerâmicos de precisão são comumente utilizados em processos de implantação iônica.
<Ligação de fiosshhh
A ligação por fio é um método fundamental utilizado na embalagem de semicondutores para estabelecer conexões elétricas entre chips e substratos. Lâminas de cerâmica são ferramentas essenciais nesse processo.
processo de colagem. Devido ao alto volume de colagem de fios em uma máquina de colagem de fios totalmente carregada, as lâminas de cerâmica são consumidas a uma taxa significativa. Atualmente, a alumina é o principal material usado para lâminas de cerâmica, e alguns fabricantes adicionam zircônia para obter uma microestrutura mais uniforme e densa, aumentando a densidade para 4,3 g/cm³ e reduzindo a frequência de desgaste e substituição das pontas das lâminas durante a colagem de fios.
Além das aplicações já mencionadas, os componentes cerâmicos de precisão também são utilizados em equipamentos semicondutores para processos como oxidação, difusão e recozimento em dispositivos de tratamento térmico de wafers. Em resumo, a aplicação de cerâmicas de precisão em equipamentos semicondutores vai além da nossa imaginação, desempenhando inúmeras funções críticas em diversos processos.
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