چرا سرامیک آلومینا لیتوگرافی نیمه هادی را متحول می کند؟

در رقابت برای لیتوگرافی High{0}NA EUV، سختی و وزن مواد بسیار مهم هستند. سرامیک های پیشرفته (Al2O3 / SiC) مدول یانگ 380 گیگا پاسکال -تقریباً دو برابر فولاد{4}} با نصف وزن ارائه می دهند. با رسانایی حرارتی 30 وات بر متر • کلوین، این اجزا موقعیت‌یابی سریع و شتاب‌گیری بالا- مورد نیاز برای تولید تراشه‌های زیر-5 نانومتر دلار را ممکن می‌سازند.

1. غلبه بر اینرسی با مواد-سفتی بالا، جرم کم-

مراحل ویفر با سرعت بالا-به شتاب شدید بدون نوسان ساختاری نیاز دارند.اجزای سرامیکیبالاترین نسبت سفتی-به-وزن موجود را ارائه دهید. با چگالی تنها 3.9 گرم بر سانتی‌متر مربع، تیرها و لغزنده‌های سرامیکی چرخه‌های تولید سریع‌تر و حرکات نیروی G{4} بالاتر را در حالی که دقت موقعیت‌یابی ± 10 نانومتر را در مسیر اسکن حفظ می‌کنند، امکان‌پذیر می‌سازند.

2. هدایت حرارتی و چالش بارهای حرارتی EUV

لیتوگرافی فرابنفش شدید (EUV) گرمای قابل توجهی را در خلاء تولید می کند. برخلاف فلزاتی که منبسط و تاب می‌شوند، آلومینا (Al2O3) و کاربید سیلیکون (SiC) هدایت حرارتی بالا و انبساط کم دارند. این ترکیب تضمین می‌کند که گرما به طور موثر بدون ایجاد «رانش» سطح میکرونی که تمرکز برجستگی لیتوگرافی را خراب می‌کند، پخش می‌شود.

3. چرا سرامیک ماده ایده آل برای محیط های خلاء است؟

فرآيندهاي جلوي{0}}نيمه هادي در خلاءهاي فوق{1}بالا كه گازهاي خارجي يك نگراني عمده است، رخ مي دهند. سرامیک ها از نظر شیمیایی پایدار هستند و تولید گاز خروجی صفر می کنند و تضمین می کنند که یکپارچگی خلاء هرگز به خطر نمی افتد. سطح غیر متخلخل آنها همچنین فرآیند تمیز کردن را ساده می کند و با پروتکل های آلودگی دقیق محیط های نیمه هادی کلاس 10 مطابقت دارد.

4. سنگ زنی دقیق: دستیابی به تحمل‌های هندسی زیر-میکرون

سختی سرامیک ها (سختی ویکرز > 1500) ماشین کاری آنها را دشوار می کند اما پس از اتمام کار به طرز باورنکردنی پایدار می شود. UNPARALLELED از آسیاب تخصصی الماس برای دستیابی به صافی و موازی کمتر یا مساوی 0.5 میکرومتر استفاده می کند. این تضمین می‌کند که یاتاقان‌های هوا یا چاک‌های خلاء نصب‌شده بر روی این قطعات با سیال{4}}هماهنگی کامل کار می‌کنند.

5. غیر{1}}خواص مغناطیسی برای کاربردهای پرتو الکترونی

برای لیتوگرافی یا بازرسی پرتو الکترونی (e-پرتو)، تداخل مغناطیسی غیرقابل قبول است. سرامیک ها به طور طبیعی غیر مغناطیسی و عایق الکتریکی هستند و محیطی خنثی برای پرتوهای حساس فراهم می کنند. این امر از تأثیر اختلالات الکترومغناطیسی بر مسیر الکترون‌ها جلوگیری می‌کند و اطمینان حاصل می‌کند که الگوهای نانومقیاس با دقت مطلق حکاکی یا بازرسی می‌شوند.

مقایسه عملکرد سرامیک در مقابل فلز

پرسش‌های متداول: سرامیک‌های دقیق در صنعت

Q1: آیا 99٪ آلومینا بهتر از 95٪ برای قطعات دقیق است؟

ج: بله. خلوص بالاتر (99٪ +) استحکام مکانیکی بهتر، استحکام دی الکتریک بالاتر و مقاومت در برابر خوردگی بالاتر را ارائه می دهد که برای شرایط شدید موجود در اچ پلاسما نیمه هادی یا لیتوگرافی حیاتی است.

Q2: آیا می توانید بلبرینگ های هوای سرامیکی سفارشی بسازید؟

ج: بله. ما در قطعات بلبرینگ هوا سرامیکی OEM تخصص داریم. با ترکیب سختی سرامیک با سنگ زنی دقیق خود، سطوح حامل هوا را ایجاد می کنیم که ارتفاعات زیر-میکرون پرواز- را به طور مداوم در محدوده سفرهای بزرگ حفظ می کند.

Q3: چگونه شکنندگی مواد سرامیکی را کنترل می کنید؟

پاسخ: در حالی که سرامیک ها شکننده هستند، از نظر فشرده سازی فوق العاده قوی هستند. ما از تحلیل المان محدود (FEA) برای بهینه‌سازی طرح‌ها استفاده می‌کنیم و اطمینان حاصل می‌کنیم که از غلظت تنش اجتناب می‌شود و مدول بالای ماده به طور کامل برای صلبیت استفاده می‌شود.

Q4: زمان معمول برای قطعات سرامیکی سفارشی چقدر است؟

A: با توجه به فرآیندهای پیچیده پخت و سنگ زنی الماس، زمان سرب معمولا بین 8 تا 12 هفته است. با این حال، زنجیره تامین یکپارچه ما به ما اجازه می دهد تا نمونه های اولیه پروژه های تحقیق و توسعه حیاتی در بخش نیمه هادی را تسریع کنیم.

Q5: آیا سرامیک برای کاربردهای{1}در دمای بالا مناسب است؟

ج: بسیار زیاد. سرامیک های آلومینا یکپارچگی ساختاری خود را در دماهای بیش از 1500 درجه حفظ می کنند و آنها را برای تجهیزات پردازش حرارتی در صنایع نیمه هادی و هوافضا ایده آل می کند.

Q6: چگونه می توانم صحت یک جزء سرامیکی را تأیید کنم؟

پاسخ: ما از CMM (ماشین‌های اندازه‌گیری مختصات) با پروب‌های روبی-و تداخل‌سنج‌های لیزری برای تأیید همه ابعاد استفاده می‌کنیم. هر قطعه با یک گزارش بازرسی دقیق ارسال می شود که تأیید می کند تحمل های میکرومتر درخواستی را برآورده می کند.