Vďaka výnimočným vlastnostiam, ako je vysoká-odolnosť voči vysokej teplote, odolnosť proti korózii plazmy, vysoká čistota a vysoká elektrická izolácia, slúži pokročilá keramika ako kritické suroviny pre kľúčové komponenty v polovodičových zariadeniach v celom toku procesu-vrátane leptania, nanášania tenkých-vrstvov, litografie, CMP, čistenia a balenia/testovania. Tieto komponenty priamo ovplyvňujú výťažnosť čipu a stabilitu zariadenia. Tento článok, štruktúrovaný okolo toku procesu výroby čipov, skúma aplikácie keramických komponentov u domácich výrobcov zariadení, priemyselný pokrok a súčasný stav nahrádzania dovozu, proces po procese.
I. Výroba oblátok
Kľúčové komponenty a materiály: keramické vaničky, keramické ohrievače, polovodičové ventily, časti vákuových komôr (Al₂O₃, Si₃N₄, SiC atď.)
Kľúčové požiadavky na výkon: vysoká čistota, vysoká-teplotná odolnosť, odolnosť proti tepelným šokom, vysoká rovinnosť – na podporu prípravy substrátu pre kremíkové doštičky.
II. Tepelné spracovanie (oxidácia / difúzia / žíhanie)
Kľúčové komponenty a materiály: SiC člny, keramické časti pece, keramické ohrievače, keramické trysky, keramické ventily
Kľúčové požiadavky na výkon: vysoká-teplotná odolnosť (1200 stupňov alebo viac), odolnosť proti tepelným šokom, nízke uvoľňovanie plynov, vysoká čistota – vhodné pre vysokoteplotné procesy oxidácie/difúzie/žíhania.
III. Depozícia tenkého-filmu
Kľúčové komponenty a materiály: keramické ohrievače (AlN, Al₂O₃, Si₃N₄); depozičné krúžky, vložky komôr, časti rozvodu plynu (SiC, Al₂O₃)
Kľúčové požiadavky na výkon: vysoká-presná rovnomernosť teploty v rozmedzí ±1 stupňa, vynikajúca tepelná stabilita, nízke uvoľňovanie plynov, odolnosť proti deformácii pri vysokej-teploty – vhodné na dlhodobé-nepretržité nanášanie.
IV. Litografia a náter/vývoj
Kľúčové komponenty a materiály: presné stolíky, keramické vákuové skľučovadlá, držiaky na masky, podstavce tlmiace-vibrácie (cordierit, SiC, nízkoexpanzné sklo-keramika ako Zerodur); pre náterové/vyvíjacie zariadenia: keramické ramená, mikroporézne keramické skľučovadlá, vákuové prsty
Kľúčové požiadavky na výkon: ultra-nízky koeficient tepelnej rozťažnosti, nano-úroveň ultra-vysoká rovinnosť, vysoká tuhosť, tlmenie vibrácií – na zabezpečenie vysokej-presnej expozície v litografii; náterové/vyvíjacie diely tiež vyžadujú odolnosť proti chemickej korózii a nízku tvorbu častíc.
V. Leptanie
Kľúčové komponenty a materiály: elektrostatické skľučovadlá (Al₂O3, AlN); zaostrovacie krúžky, sprchové hlavice, platne na rozvod plynu, vložky komôr (SiC, Y₂O₃ ako náterový materiál)
Kľúčové požiadavky na výkon: odolnosť proti korózii plazmy, ultra-vysoká čistota, nízke uvoľňovanie častíc, vysoká elektrická izolácia – vhodné pre vysoko-frekvenčné a{2}}intenzívne leptanie.
VI. Iónová implantácia
Kľúčové komponenty a materiály: keramické skrutkové ventily, izolačné keramické konštrukčné diely, keramické komponenty odolné voči vysokej-korózii-
Kľúčové požiadavky na výkon: vysoká čistota, vysoká-odolnosť voči napätiu, nízke uvoľňovanie plynov, rozmerová stabilita – vhodné na prenos a izoláciu iónového lúča.
VII. CMP (chemicko-mechanická planarizácia)
Kľúčové komponenty a materiály: keramické skľučovadlá, keramické pracovné dosky, porézne keramické dosky
Kľúčové požiadavky na výkon: vysoká rovinnosť, vysoká tuhosť, odolnosť proti opotrebovaniu, chemická odolnosť proti korózii – na podporu planarizácie plátku.
VIII. Upratovanie
Kľúčové komponenty a materiály: keramické trysky, keramické ventily, keramické konštrukčné diely-odolné voči korózii
Kľúčové požiadavky na výkon: odolnosť voči silným kyselinám/zásadám, vysoká čistota, nízke uvoľňovanie častíc – vhodné pre mokré čistenie.