Критическая роль керамики высокой чистоты в производстве полупроводников

В сверхчувствительном мире производства полупроводников материалы камер могут либо обеспечить, либо разрушить выход продукции. Передовая керамика незаменима благодаря уникальному сочетанию свойств.

1. Сверхвысокая чистота: Сорта, такие как оксид алюминия 99,8%+, разработаны для минимального загрязнения ионами металлов, предотвращая дефекты легирования пластин.
2. Плазмостойкость: Критически важна для компонентов внутри камер травления и CVD/PVD. Специализированная керамика, такая как иттрия (Y₂O₃) или композиты оксида алюминия-иттрия, выдерживает агрессивную фторированную плазму гораздо лучше, чем металлы или кварц.
3. Терморегулирование: Нитрид алюминия (AlN) обеспечивает высокую теплопроводность (~180 Вт/мК) для эффективного нагрева или охлаждения пластин на держателях.
4. Стабильность размеров: Поддержание точных допусков и плоскостности при повторных термических циклах (до 400°C+), обеспечивая стабильные результаты процесса.

• Электростатические держатели (ESCs): Основания из оксида алюминия или AlN, которые удерживают пластины электростатической силой.
• Системы распределения газа: «Душевые головки» и диффузоры из плазмостойкой керамики для равномерного потока газа.
• Лайнеры и расходные материалы для камер: Защита постоянных стенок камеры от осаждения и эрозии в процессе.
• Обработка пластин: Эффекторы, лопатки и штифты, которые минимизируют образование частиц и статического электричества.

Цена неудачи: Образование частиц или загрязнение металлами от компонента камеры может привести к полному браку партии, что стоит сотни тысяч долларов. Это делает надежность и чистоту керамических компонентов прямым фактором прибыльности фабрики.

Заключение: В производстве полупроводников керамика — это не просто еще один материал; это основополагающая технология, обеспечивающая дальнейшую миниатюризацию и повышение производительности микрочипов.