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碳化硅陶瓷在半導(dǎo)體領(lǐng)域的應(yīng)用

文章出處:http://www.3huanlu.cn/industry/861.html人氣:7時間:2023-12-23

在半導(dǎo)體領(lǐng)域中,光刻機的精密部件需要選擇合適的材料來保證其性能和穩(wěn)定性。碳化硅陶瓷材料是一種首選材料,廣泛應(yīng)用于光刻機的關(guān)鍵部件,如工件臺、導(dǎo)軌、反射鏡、陶瓷吸盤、手臂、研磨盤和夾具等。

首先,碳化硅陶瓷研磨盤具有重要的作用。如果使用鑄鐵或碳鋼等材料制作研磨盤,其使用壽命較短,熱膨脹系數(shù)較大。在加工硅晶片的過程中,特別是在高速研磨或拋光時,研磨盤的磨損和熱變形會導(dǎo)致硅晶片的平面度和平行度難以保證。而采用碳化硅陶瓷制作的研磨盤具有高硬度和低磨損的特點,同時其熱膨脹系數(shù)與硅晶片基本相同,因此可以實現(xiàn)高速研磨和拋光的要求。

其次,碳化硅陶瓷夾具在硅晶片生產(chǎn)過程中也起到重要的作用。在高溫?zé)崽幚磉^程中,常常需要使用耐熱、無損的夾具來運輸硅晶片。碳化硅夾具具有良好的耐熱性能,可以在表面涂敷類金剛石等涂層,增強其性能,緩解晶片損壞,并且可以防止污染擴散。

此外,碳化硅材料還廣泛應(yīng)用于光刻機中的工件臺。工件臺在光刻機中負責(zé)完成曝光運動,要求實現(xiàn)高速、大行程、納米級超精密運動。對于高分辨率的光刻機,工件臺的定位精度要求達到納米級,同時掩模-硅片的步進和掃描速度也要求非常高。碳化硅陶瓷材料具有出色的運動精度和平穩(wěn)性,能夠滿足光刻機工件臺的要求。

最后,碳化硅陶瓷還可以用于制備光刻機中的方鏡等復(fù)雜形狀的高性能結(jié)構(gòu)部件。國際上一些知名的集成電路裝備制造商已經(jīng)采用微晶玻璃、堇青石等材料制作方鏡,而中國建筑材料科學(xué)研究總院的專家們通過專有的制備技術(shù),成功制備了大尺寸、復(fù)雜形狀、高度輕量化、全封閉的碳化硅陶瓷方鏡和其他結(jié)構(gòu)功能光學(xué)零部件。

綜上所述,碳化硅陶瓷材料是光刻機精密部件的首選材料,其優(yōu)異的性能和穩(wěn)定性能夠滿足光刻機在半導(dǎo)體制造過程中的要求。

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