С изключителни свойства като устойчивост на високи-температури, устойчивост на плазмена корозия, висока чистота и висока електрическа изолация, усъвършенстваната керамика служи като критична суровина за ключови компоненти в полупроводниковото оборудване в целия процес-включително ецване,-отлагане на тънък филм, литография, CMP, почистване и опаковане/тестване. Тези компоненти пряко влияят върху добива на чипове и стабилността на оборудването. Тази статия, структурирана около потока на процеса на производство на чипове, прави преглед на приложенията на керамичните компоненти в производителите на местно оборудване, индустриалния напредък и текущото състояние на заместване на вноса, процес по процес.
I. Производство на вафли
Ключови компоненти и материали: керамични тави, керамични нагреватели, полупроводникови вентили, части от вакуумни камери (Al₂O₃, Si3N₄, SiC и др.)
Основни изисквания за ефективност: висока чистота, устойчивост на висока-температура, устойчивост на термичен удар, висока плоскост – за подпомагане на подготовката на субстрата за силициеви пластини.
II. Термична обработка (окисляване / дифузия / отгряване)
Ключови компоненти и материали: SiC лодки, керамични части на пещни тръби, керамични нагреватели, керамични дюзи, керамични вентили
Основни изисквания за ефективност: устойчивост на висока-температура (по-голяма или равна на 1200 градуса), устойчивост на термичен удар, ниско отделяне на газове, висока чистота – подходящо за процеси на окисляване/дифузия/отгряване при висока{2}}температура.
III. Отлагане на тънък-слой
Основни компоненти и материали: керамични нагреватели (AlN, Al₂O₃, Si3N4); пръстени за отлагане, облицовки на камери, газоразпределителни части (SiC, Al2O3)
Основни изисквания за ефективност: високо-прецизна температурна еднородност в рамките на ±1 градус, отлична термична стабилност, ниско отделяне на газове, устойчивост на висока-температурна деформация – подходящо за дълго-продължително непрекъснато отлагане.
IV. Литография и покритие/Проявяване
Ключови компоненти и материали: прецизни стъпала, керамични вакуумни патронници, държачи за маски, основи за-амортизиране на вибрациите (кордиерит, SiC, ниско{1}}стъкло-керамика като Zerodur); за оборудване за нанасяне/проявяване: керамични рамена, микропорести керамични патронници, вакуумни пръсти
Ключови изисквания за ефективност: ултра-нисък коефициент на топлинно разширение, нано-ниво ултра-висока плоскост, висока твърдост, потискане на вибрациите – за осигуряване на високо-прецизно експониране при литография; части за покритие/проявяване също изискват устойчивост на химическа корозия и ниско генериране на частици.
V. Офорт
Основни компоненти и материали: електростатични патронници (Al₂O3, AlN); фокусни пръстени, душове, газоразпределителни плочи, облицовки на камерата (SiC, Y₂O3 като материал за покритие)
Основни изисквания за ефективност: устойчивост на плазмена корозия, ултра-висока чистота, ниско отделяне на частици, висока електрическа изолация – подходящо за ецване с висока-честота, висок-интензитет.
VI. Йонна имплантация
Ключови компоненти и материали: керамични винтови вентили, изолиращи керамични структурни части, устойчиви на висока температура-корозия-керамични компоненти
Основни изисквания за ефективност: висока чистота, устойчивост на високо-напрежение, ниско отделяне на газове, стабилност на размерите – подходящо за транспортиране и изолиране на йонен лъч.
VII. CMP (химическа механична планаризация)
Основни компоненти и материали: керамични патронници, керамични работни маси, порести керамични плочи
Основни изисквания за ефективност: висока плоскост, висока твърдост, устойчивост на износване, устойчивост на химическа корозия – за поддържане на планаризацията на пластини.
VIII. Почистване
Ключови компоненти и материали: керамични дюзи, керамични клапани, устойчиви на корозия керамични структурни части-
Основни изисквания за ефективност: устойчивост на силни киселини/алкали, висока чистота, ниско отделяне на частици – подходящо за среди с мокро почистване.