陶瓷生产的碳化硅陶瓷零件
1. 碳化硅陶瓷应用于半导体集成电路制造的关键设备
研磨盘:铸铁或碳钢等传统材料在研磨硅片时容易磨损,热膨胀系数大,影响加工质量。
SiC 陶瓷磨盘由于其高硬度、低磨损和与硅片相似的热膨胀系数,适用于高速研磨和抛光,可以保证硅片的平整度和平行度。
夹具:在硅片的生产过程中,碳化硅夹具具有耐热、无损等特点。
类金刚石碳 (DLC) 等涂层可以涂覆到其表面,以提高性能、减少切屑损坏并防止污染扩散。
工件台:以光刻机中的工件台为例。工件台主要负责完成曝光运动,需要高速、大行程、六自由度的纳米级超精密运动。
碳化硅工件工作台可以满足这些对运动精度和稳定性的严格要求。例如,对于分辨率为 100nm、套刻精度为 33nm、线宽为 10nm 的光刻机,要求工件台定位精度达到 10nm,掩模-硅片同步步进和扫描速度分别为 150nm/s 和 120nm/s,掩模扫描速度接近 500nm/s。
导轨、反射器、陶瓷卡盘、臂:碳化硅陶瓷还广泛应用于光刻机等关键集成电路制造设备的导轨、反射器、陶瓷卡盘、臂等部件。
这些部件要求高精度、高稳定性和长寿命,而碳化硅陶瓷可以满足这些要求,从而提高设备的整体性能和可靠性。
2. 碳化硅陶瓷的应用领域和优势
碳化硅陶瓷广泛应用于半导体行业,包括但不限于集成电路制造、晶圆加工、封装和测试。其优点主要体现在以下几个方面:
高硬度:碳化硅陶瓷硬度高,能抵抗磨损和划痕,从而提高设备的使用寿命和稳定性。
高导热性:碳化硅陶瓷具有高导热性,能迅速散热,降低设备的工作温度,提高设备的性能和可靠性。
低热膨胀系数:碳化硅陶瓷具有低热膨胀系数,能与硅片保持良好的热匹配,从而提高加工精度和产品质量。
耐腐蚀性:碳化硅陶瓷对多种化学物质具有良好的耐腐蚀性,可在恶劣的化学环境中长期使用而不会损坏。