Aplicación de componentes cerámicos avanzados en procesos de fabricación de semiconductores

Los chips semiconductores, como núcleo de los productos electrónicos, se utilizan ampliamente en diversos campos. En los procesos de fabricación de semiconductores, los componentes cerámicos de precisión desempeñan un papel importante en procesos clave como la litografía, el grabado, la deposición, el pulido químico-mecánico (CMP), la implantación de iones y la unión por hilo. Este artículo ofrece una visión general de las aplicaciones y ventajas específicas de los componentes cerámicos avanzados en estos procesos.

Aplicaciones en semiconductores mprocesos de fabricación

La fotolitografía es un proceso fundamental en la fabricación de semiconductores que utiliza materiales fotosensibles.Resiste para crear patrones resistentes al grabado en la superficie procesada. Este proceso requiere tecnologías de control y accionamiento de movimiento altamente eficientes, precisas y estables, lo que impone altas exigencias en la precisión dimensional y el rendimiento del material de los componentes estructurales.

Cerámica de carburo de silicio, conocidos por su alto módulo elástico y rigidez, resistencia a la deformación, alta conductividad térmica y bajo coeficiente de expansión térmica, son excelentes materiales estructurales utilizados en equipos clave para la fabricación de circuitos integrados, como etapas de carburo de silicio, rieles guía, espejos, mandriles de cerámica y efectores finales.

<Aguafuerte>

El grabado es un paso crítico en los procesos de fabricación de semiconductores. Durante el proceso de grabado en equipos de plasma, el proceso...La cámara y los componentes internos están sujetos a una corrosión severa debido al bombardeo de plasma de alta densidad y alta energía. Esto no solo acorta la vida útil de los componentes, sino que también genera subproductos volátiles de la reacción y partículas de impurezas dentro de la cámara, lo que afecta su limpieza.

Los materiales cerámicos avanzados con buena resistencia a la corrosión se utilizan ampliamente como materiales de grabado resistentes al plasma en equipos de procesamiento de obleas. Los recubrimientos de alúmina de alta pureza o cerámica de alúmina se utilizan comúnmente como materiales de protección para cámaras de grabado y componentes internos. Los componentes cerámicos de precisión utilizados en equipos de grabado por plasma incluyen ventanas, mirillas, placas de distribución de gas, boquillas, anillos aislantes, placas de cubierta, anillos de enfoque y mandriles electrostáticos.

<Declaración>

La deposición es un proceso posterior al grabado y un proceso fundamental en la fabricación de chips, conocido como deposición de película delgada. Las películas delgadas se utilizan para crear capas conductoras o aislantes, recubrimientos antirreflectantes y paradas temporales de grabado. Se utilizan diferentes materiales para distintas funciones, lo que requiere procesos y equipos específicos. Los procesos de deposición se pueden clasificar en procesos físicos (PVD) y procesos químicos (CVD).

 Al igual que el grabado, los procesos de deposición de película delgada con tecnología de plasma presentan riesgo de corrosión en la cámara y sus componentes. Por lo tanto, se utilizan cerámicas avanzadas como materiales para consumibles críticos en equipos de deposición, como tapas y revestimientos de cámara, anillos de deposición, mandriles electrostáticos, calentadores, aislantes de galvanoplastia y filtros rompedores de vacío.

<Pulido químico mecánico (CMP)>

La CMP es una tecnología crucial en los procesos de fabricación de semiconductores, especialmente en procesos sub-0,35 μm, ya que permite la planarización y afecta el rendimiento del proceso posterior. La CMP combina la fricción mecánica con el grabado químico. El principio de funcionamiento de los equipos CMP genera fricción y corrosión a largo plazo, lo que provoca el desgaste de consumibles críticos como mesas de pulido, almohadillas de pulido, brazos de manipulación y ventosas de vacío.

 Las cerámicas de alúmina y carburo de silicio poseen propiedades como alta densidad, alta dureza, alta resistencia al desgaste, buena resistencia térmica, excelente resistencia mecánica y propiedades de aislamiento a altas temperaturas. Estas propiedades las convierten en materiales ideales para consumibles críticos en equipos CMP.

<Implantación de iones>

La implantación iónica es una técnica de dopaje muy común en la fabricación de semiconductores, que se utiliza para introducir impurezas en regiones activas, sustratos y zonas de puerta para aumentar la conductividad. La implantación iónica consiste en acelerar los iones generados por una fuente de iones y bombardearlos sobre la superficie de la oblea. Rodamientos, ventosas de vacío, mandriles electrostáticos y otros componentes cerámicos de precisión se utilizan habitualmente en los procesos de implantación iónica.

<Unión por cable>

La unión por cable es un método principal utilizado en el encapsulado de semiconductores para establecer conexiones eléctricas entre chips y sustratos. Las cuchillas cerámicas son herramientas esenciales en la industria.Proceso de reencolado. Debido al alto volumen de encolado en una máquina de encolado a plena carga, las cuchillas cerámicas se consumen considerablemente. Actualmente, la alúmina es el material principal para las cuchillas cerámicas, y algunos fabricantes añaden zirconio para lograr una microestructura más uniforme y densa, aumentando la densidad a 4,3 g/cm³ y reduciendo la frecuencia de desgaste y reemplazo de las puntas de las cuchillas durante el encolado.

Además de las aplicaciones mencionadas, los componentes cerámicos de precisión también se utilizan en equipos semiconductores para procesos como la oxidación, la difusión y el recocido en dispositivos de tratamiento térmico de obleas. En resumen, la aplicación de la cerámica de precisión en equipos semiconductores supera nuestra imaginación, con numerosas funciones críticas en diversos procesos.

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