Con propiedades excepcionales, como resistencia a altas-temperaturas, resistencia a la corrosión por plasma, alta pureza y alto aislamiento eléctrico, las cerámicas avanzadas sirven como materias primas fundamentales para componentes clave en equipos semiconductores en todo el flujo del proceso-incluido el grabado, la deposición de películas delgadas-, la litografía, CMP, la limpieza y el embalaje/pruebas. Estos componentes impactan directamente el rendimiento de la viruta y la estabilidad del equipo. Este artículo, estructurado en torno al flujo del proceso de fabricación de chips, revisa las aplicaciones de los componentes cerámicos en los fabricantes de equipos nacionales, el progreso industrial y el estado actual de la sustitución de importaciones, proceso a proceso.
I. Fabricación de obleas
Componentes y materiales clave: bandejas cerámicas, calentadores cerámicos, válvulas semiconductoras, piezas de cámaras de vacío (Al₂O₃, Si₃N₄, SiC, etc.)
Requisitos clave de rendimiento: alta pureza, alta-resistencia a la temperatura, resistencia al choque térmico, alta planitud, para respaldar la preparación del sustrato para obleas de silicio.
II. Procesamiento Térmico (Oxidación / Difusión / Recocido)
Componentes y materiales clave: botes de SiC, piezas cerámicas de tubos de hornos, calentadores cerámicos, boquillas cerámicas, válvulas cerámicas.
Requisitos clave de rendimiento: resistencia a altas-temperaturas (superiores o iguales a 1200 grados), resistencia al choque térmico, baja desgasificación, alta pureza; adecuado para procesos de oxidación/difusión/recocido a altas-temperaturas.
III. Deposición de película delgada-
Componentes y materiales clave: calentadores cerámicos (AlN, Al₂O₃, Si₃N₄); anillos de deposición, revestimientos de cámaras, piezas de distribución de gas (SiC, Al₂O₃)
Requisitos clave de rendimiento: uniformidad de temperatura de alta-precisión dentro de ±1 grado, excelente estabilidad térmica, baja desgasificación, resistencia a la deformación por alta-temperatura, adecuado para deposición continua de larga-duración.
IV. Litografía y Recubrimiento/Desarrollo
Componentes y materiales clave: platinas de precisión, mandriles de vacío cerámicos, soportes para mascarillas, bases-amortiguadoras de vibraciones (cordierita, SiC, cerámicas de vidrio-de baja-expansión como Zerodur); para equipos de recubrimiento/revelado: brazos cerámicos, mandriles cerámicos microporosos, dedos de vacío
Requisitos clave de rendimiento: coeficiente de expansión térmica ultra-bajo, nivel nano-planicidad ultra-alta, alta rigidez, amortiguación de vibraciones, para garantizar una exposición de alta-precisión en litografía; Las piezas de recubrimiento/revelado también requieren resistencia a la corrosión química y baja generación de partículas.
V. Grabado
Componentes y materiales clave: mandriles electrostáticos (Al₂O₃, AlN); anillos de enfoque, cabezales de ducha, placas de distribución de gas, revestimientos de cámaras (SiC, Y₂O₃ como material de revestimiento)
Requisitos clave de rendimiento: resistencia a la corrosión por plasma, pureza ultra-alta, bajo desprendimiento de partículas, alto aislamiento eléctrico; adecuado para grabado de alta-frecuencia y alta-intensidad.
VI. Implantación de iones
Componentes y materiales clave: válvulas de tornillo cerámicas, piezas estructurales cerámicas aislantes, componentes cerámicos resistentes a la corrosión-a altas temperaturas-temperaturas
Requisitos clave de rendimiento: alta pureza, alta-resistencia de voltaje, baja desgasificación y estabilidad dimensional; apto para transporte y aislamiento de haces de iones.
VII. CMP (Planarización Química Mecánica)
Componentes y materiales clave: mandriles de cerámica, mesas de trabajo de cerámica, placas de cerámica porosas
Requisitos clave de rendimiento: alta planitud, alta rigidez, resistencia al desgaste, resistencia a la corrosión química, para respaldar la planarización de las obleas.
VIII. Limpieza
Componentes y materiales clave: boquillas cerámicas, válvulas cerámicas, piezas estructurales cerámicas-resistentes a la corrosión.
Requisitos clave de rendimiento: resistencia a ácidos/álcalis fuertes, alta pureza, baja liberación de partículas, adecuado para entornos de limpieza húmeda.