Seramik elektrostatik ayna: Bu "sıkışmış boyunlu" yarı iletken bileşen nasıl üretiliyor?

PC+ İnternet çağından mobil + sosyal medya çağına ve ardından geleceğin AI+ büyük veri çağına kadar, artan ve çeşitlenen sistem talebi eğilimini karşılamak için, levha düzeyinde paketleme teknolojisi sürekli olarak yüksek teknoloji yönünde ilerlemektedir. -yoğunluk, ultra ince, ultra küçük ve daha yüksek performans ve aynı zamanda ultra ince cihaz levhalarının kenetlenme sorunu da yeni talepleri ve zorlukları ortaya çıkardı.

Geleneksel levha sıkıştırma yöntemleri arasında, geleneksel makine endüstrisinde sıklıkla kullanılan, levhaya zarar vermesi kolay olan mekanik sıkıştırma, parafin bağlama ve diğer yöntemler yer alır ve levhayı eğmek ve levhayı kirletmek kolaydır; bu da üzerinde büyük bir etkiye sahiptir. işleme doğruluğu. Daha sonra gözenekli seramiklerden hazırlanan vakumlu aynalar yavaş yavaş geliştirildi. Vakum aynası, negatif basınç oluşturmak ve levhayı emmek için silikon ve seramik yüzeyin kullanılması olduğundan, levhanın lokal deformasyonuna neden olmak ve düzlüğü etkilemek kolaydır, bu nedenle son yıllarda istikrarlı ve düzgün bir adsorpsiyon kuvveti ile kirlenmeyecektir. Gofret ve gofret seramik elektrostatik aynasının sıcaklığını etkili bir şekilde kontrol edebilen, ultra ince gofretler için yavaş yavaş ideal bir sıkma aracı haline geldi.

Elektrostatik ayna nasıl çalışır? Genel olarak, seramik elektrostatik ayna esas olarak katmanlı bir yapıda yüzeyden içeriye istiflenen dielektrik adsorpsiyon katmanı, elektrot katmanı ve taban katmanından oluşur ve verimli adsorpsiyon elde etmek için dielektrik adsorpsiyon katmanı yüzeye yerleştirilir. Elektrot katmanı ortada bulunur, pozitif veya negatif voltaj eklenerek elektrostatik bir alan oluşturulur ve taban katmanı destekleyici ve sabitleyici bir rol oynar. Buna ek olarak, elektrostatik emici aynı zamanda elektrot kolonuna, gaz kanalına, bağlama malzemesine ve diğer yardımcı yapılara da gömülebilir; burada gaz, çalışma sırasında ısı transferi için gaz sirkülasyon akışı yoluyla He gazına geçirilebilir, böylece stabilize olur. gofretin sıcaklığı.

Dielektrik adsorpsiyon katmanının katkılı bir dielektrik olup olmadığına göre, elektrostatik ayna Coulomb sınıfına ve döner sıcak sırt (JR) sınıfına ayrılabilir, saf dielektrikten (yüksek empedanslı seramik malzemeler) yapılmış vantuzlar Coulomb sınıfıdır ve vantuzlar Katkılı dielektrikten yapılmış (katkılı titanyum oksit (TO2) ve yarı iletkene ait diğer maddeler gibi) döner döner sıcak sırt (JR) sınıfıdır. İkisinin adsorpsiyon prensibi çok farklıdır, her ikisi de DC güç kaynağının kullanımıdır, elektrot katmanında oluşan elektrostatik alan, böylece dielektrik katmanın yüzeyi, levhanın yüzey yükünün zıt polaritesine sahip bir yük üretir. ve gofret adsorpsiyonu. Bununla birlikte, dielektrik belirli bir iletkenliğe sahip olduğundan, polarizasyon yüküne ek olarak serbest yükün büyük bir kısmı vardır, bu nedenle JR tipi vantuzun emme kuvveti Coulomb tipi vantuzunkinden daha büyüktür ve adsorpsiyon küçük bir voltaj altında elde edilebilir, ancak desorpsiyon aşamasında, JR tipi vantuzun yüzeyindeki serbest yük nedeniyle, yüksek voltajlı DC güç kaynağının kapatılmasına ek olarak, genellikle ters bir güç kaynağının kullanılması gerekir. Çip desorpsiyondan önce artık yükün uzaklaştırılmasını zorlamak için statik voltaj, bu da kontrolün zorluğunu ve karmaşıklığını bir dereceye kadar artırır.

Elektrostatik ayna nasıl üretilir?

01 Malzeme seçimi

Metal malzemelerle karşılaştırıldığında, seramik malzemeler sadece aşınmaya dayanıklı değildir, talaş kirliliği riskini ortadan kaldırır, aynı zamanda elektrik yalıtımında da doğal avantajlara sahiptir, bu nedenle elektrostatik ayna teknolojisi esas olarak ana malzeme olarak alümina seramiklere veya alüminyum nitrür seramiklere dayanmaktadır. Genel olarak, sıradan silikon levha işleme için, malzeme olarak yüksek saflıkta alüminyum oksit kullanımı ihtiyaçları karşılayabilir, ancak silisyum karbür levha işleme için alüminyum nitrür elektrostatik ayna kullanmanız gerekir.

Alüminyum nitrür termal iletkenliği (teorik olarak 320W/(m·K)'ye kadar), termal genleşme katsayısının elektrot malzemeleriyle eşleştirilmesi, yalıtım ve ilgili mekanik özellikler alüminadan daha iyidir, yalnızca plazma halojen vakum ortamında sürdürülebilir çalışma sağlamakla kalmaz Yarı iletken ve mikroelektroniklerin en zorlu proses ortamına dayanabilmesinin yanı sıra hacim direncini de kontrol ederek, Daha kararlı ve yeterli adsorpsiyon kuvveti ve daha iyi sıcaklık kontrolü sağlayarak, ana gelişme olan alümina seramiklerin elektrostatik aynasının kademeli olarak yerini alması bekleniyor. gelecekte elektrostatik aynanın yönü. Bununla birlikte, hazırlama sürecinde, alüminyum nitrürün daha yüksek erime noktası nedeniyle, atomik özdifüzyon katsayısı küçüktür, bu nedenle saf AlN seramiklerinin sinterleme yoğunlaştırması zordur, yalnızca daha yüksek gereksinimlere değil, genellikle 1800 ° C'ye kadar sinterleme sıcaklığına ihtiyaç duyarlar. Sinterleme ekipmanı için, aynı zamanda sinterleme performansını artırmak için uygun sinterleme işlemini, atmosferi ve sinterleme katkı maddelerini seçmeniz gerekir, süreç daha karmaşıktır.

02 Üretim Rotası

Elektrostatik ayna, seramik diskin içine en az bir elektrotla gömüldüğünden, elektrot malzemesinin ve seramik malzemenin tek seferlik ateşlenmesini sağlamak için genellikle döküm de dahil olmak üzere çok katmanlı seramik birlikte ateşleme teknolojisi ile hazırlanır. dilimleme, serigrafi, laminasyon, sıcak presleme, sinterleme ve diğer işlemler.

① Döküm dilimleme: Coulomb tipi elektrostatik aynanın dielektrik katmanı, doping iletken malzemeleri içermez ve seramik tozu, solvent, dağıtıcı, bağlayıcı, plastikleştirici, sinterleme katkı maddeleri ve diğer bileşenler, stabil bir bulamaç hazırlamak için karıştırılabilir ve seramik Belirli bir kalınlıktaki yeşil, döküm makinasında sıyırıcı ile kaplanabilir, kurutulabilir ve dilimlenebilir. JR tipi elektrostatik aynanın ayrıca JR katmanı direncine gerekli fonksiyon aralığına belirli bir direnç düzenleyici madde (iletken malzeme) eklemesi gerekir ve daha sonra döküm kalıplaması yeşile hazırlanır.

② Serigrafi: Serigrafi esas olarak elektrot katmanının hazırlanmasında kullanılır. Baskı işleminde, iletken macun önce ekran plakasının bir ucuna dökülür ve ardından ekran yazıcısı kazıyıcının etkisi altında iletken macun, baskı kazıyıcı kullanıldığında ekran plakasının ağ üzerinden tabana biriktirilir. tüm elek plakası boyunca kazınır ve gümüş macunun elek deliğine doldurulması sağlanır, baskı işlemi tamamlanabilir.

③ Lamine sıcak presleme: Ham fayanslar gerekli sıraya (taban katmanı, elektrot katmanı, dielektrik katman) ve bir defadaki katman sayısına göre istiflenir ve daha sonra çok katmanlı ham fayanslar belirli bir sıcaklık altında birbirine bağlanır. ve gerekli tam yeşili oluşturmak için basınç. Laminasyon işleminde, yeşilin tamamının basınç sonrasında eşit bir şekilde büzülmesini sağlamak için, oluşan basıncın yeşil yüzeyin tamamına eşit şekilde dağıtılması gerektiğine dikkat edilmelidir.

④ Birlikte pişirme: Son olarak bütün yeşil kütük, entegre sinterleme için sinterleme fırınına yerleştirilir. Bu proseste sinterleme prosesinde düzlük ve büzülme kontrolünün sağlanması için uygun bir yükselme ve soğuma eğrisinin formüle edilmesi gerekmektedir. Japonya'da NGK'nın sinterleme prosesinde, toz sinterlemenin büzülme oranının %10 civarında kontrol edilebildiği, buna karşın çoğu yerli üreticinin büzülme oranının hala %20'den büyük veya ona eşit olduğu anlaşılmaktadır.

Şu anda, küresel yarı iletken levha elektrostatik ayna pazarı, SHINKO (Shinko Electric), TOTO, NGK, Kyocera vb. gibi Japon şirketlerinin büyük ölçüde tekelindedir. Çin'in elektrostatik ayna endüstrisinin gelişme süresi nispeten kısadır ve hala gelişme aşamasındadır. İlk aşama. Şu anda, daha yüksek saflıkta, daha yüksek performanslı hammadde seramik tozu ve daha verimli ve istikrarlı üretim proseslerini daha da geliştirme ihtiyacına ek olarak, yapının tasarımını bu gereksinimleri karşılayacak şekilde optimize etmek için çeşitli spesifik uygulama senaryolarının ihtiyaçlarını da dikkate almak gerekmektedir. Taşıyıcı levha spesifikasyonlarının artan boyutu ve sıcaklık homojenliği kontrolüne olan talebin artması.

Fountyl Technologies PTE Ltd, yarı iletken imalat endüstrisine odaklanmaktadır; ana ürünler şunlardır: Pim aynası, gözenekli seramik ayna, seramik uç efektör, seramik kare kiriş, seramik mil, iletişim ve müzakereye hoş geldiniz！