Komponen utama semikonduktor - Pengenalan chuck seramik dan pasaran global.

Penyedut elektrostatik, juga dikenali sebagai chuck elektrostatik (ESC, e-Chuck), adalah lekapan yang menggunakan prinsip penjerapan elektrostatik untuk memegang dan menetapkan objek terjerap, sesuai untuk persekitaran vakum dan plasma, fungsi utama digunakan untuk menjerap ultra- lembaran bersih (seperti silikon), dan membuat objek penjerap untuk mengekalkan kerataan yang baik, boleh menghalang ubah bentuk objek penjerap dalam proses. dan boleh melaraskan suhu objek penjerap.

Pengapit mekanikal: Dalam pemprosesan wafer silikon awal, ia digunakan untuk kaedah pengapit mekanikal dalam industri mekanikal tradisional, iaitu, pengapit aktiviti mekanikal digunakan untuk mengapit wafer silikon, tetapi pengapit akan menyebabkan kerosakan pada tepi wafer silikon, dan ia adalah mudah untuk meledingkan wafer silikon, yang mempunyai kesan yang besar pada ketepatan pemprosesannya, jadi kaedah pengapit mekanikal jarang digunakan sekarang.

Kaedah ikatan lilin parafin: Biasanya wafer silikon ditetapkan pada kedudukan ciri lekapan terlebih dahulu, dan kemudian pelekat menyusup antara wafer silikon dan lekapan dengan memanaskan dan mencairkan, kemudian untuk menetapkan, Untuk memastikan kebolehpercayaan pengikat dan ketepatan tetap wafer silikon, adalah perlu untuk mencairkan dan menapis pengikat sebelum mengeluarkan kekotoran. Dalam keseluruhan proses pengapit, lilin parafin perlu dipanaskan, diikat, dilucutkan dan dibersihkan, dan kecekapannya sangat rendah. Pada masa yang sama, pengikat akan memberi kesan yang lebih besar terhadap kebersihan wafer silikon, dan sukar untuk memastikan keseragaman lapisan ikatan parafin dan memastikan tiada buih.

Vakum chuck: Struktur kerja vakum chuck terutamanya dibahagikan kepada dua bahagian, bahagian tengah adalah seramik berliang, dan bahagian tepi adalah cincin pengedap. Apabila bekerja, udara antara wafer silikon dan permukaan seramik diekstrak oleh lubang kecil pada seramik berliang, supaya wafer silikon dan permukaan seramik mencapai tekanan rendah, dan wafer silikon terserap pada permukaan chuck kerana kepada tekanan udara, dengan itu membetulkan wafer silikon. Tunggu sehingga akhir pemprosesan, air terion dalaman akan mengalir keluar dari permukaan seramik, dan air terion boleh menghalang wafer silikon daripada melekat pada permukaan seramik, dan pada masa yang sama, wafer silikon dan permukaan seramik boleh dibersihkan, dan chuck akan terus mengapit kepingan silikon seterusnya selepas pembersihan selesai. chuck vakum mempunyai dua kelemahan utama:

1, Apabila wafer silikon diserap pada permukaan chuck vakum, wafer silikon akan menyebabkan ubah bentuk tempatan akibat tekanan udara, dan wafer silikon akan melantun selepas pemprosesan, menyebabkan permukaan potongannya menunjukkan bentuk beralun, dan permukaannya. kelicinan berkurangan. Di samping itu, mungkin terdapat zarah-zarah kecil yang disedut antara wafer silikon dan chuck semasa pemprosesan, supaya ubah bentuk tempatan wafer silikon menjejaskan ketepatan pemprosesan.

2, Jika wafer silikon perlu diproses dalam persekitaran vakum, chuck vakum tidak boleh berfungsi sama sekali dalam persekitaran vakum. Fountyl Technologies PTE Ltd ialah pengeluar chuck seramik mikroporous, chuck seramik jenis PIN dan pengesan hujung seramik dalam pelbagai saiz.

Elektrostatik chuck: tetap wafer melalui penjerapan elektrostatik, kelebihannya ialah penjerapan diagihkan sama rata pada permukaan wafer, wafer tidak akan meledingkan ubah bentuk, daya penjerapan adalah stabil, suhu terkawal, boleh memastikan ketepatan pemprosesan wafer; Chuck elektrostatik mempunyai sedikit pencemaran pada wafer, tiada kerosakan pada wafer, dan boleh digunakan dalam persekitaran vakum tinggi. Terdapat banyak proses dalam pemprosesan wafer dalam proses pembuatan semikonduktor, dan setiap proses perlu memastikan penetapan wafer yang lancar. Chuck elektrostatik telah menjadi alat pengapituntuk wafer yang paling banyak digunakan , dan merupakan komponen teras peralatan seperti etsa, pemendapan filem dan implantasi ion. Fountyl Technologes PTE Ltd boleh menyediakan chuck elektrostatik dan pemanas seramik dengan prestasi unggul.

Sistem penjerapan biasa chuck elektrostatik secara amnya adalah struktur seperti sandwic, di mana dua lapisan atas dan bawah sebagai elektrod, lapisan tengah adalah lapisan dielektrik. Secara praktikal, dalam aplikasi mudah, wafer silikon akan bertindak sebagai elektrod atas, elektrod bawah dan lapisan dielektrik dihasilkan secara keseluruhan dalam peranti, yang dipanggil chuck elektrostatik. Dalam proses mengapit wafer silikon, voltan DC digunakan pada elektrod untuk membentuk perbezaan elektrod antara elektrod dan wafer silikon, dan wafer silikon diapit pada chuck elektrostatik melalui daya penjerapan elektrostatik. Di samping itu, haba yang dijana semasa pemprosesan wafer silikon boleh hilang dalam dua cara:

1, Pelesapan haba melalui sistem pengaliran haba di belakang;

2, Diperolehi melalui gas pemindahan haba (biasanya helium) pada permukaan wafer silikon.

Dari sudut pandangan bahan, chuck elektrostatik terutamanya berdasarkan seramik alumina atau seramik aluminium nitrida sebagai bahan utama, bahan seramik mempunyai kekonduksian haba yang baik, rintangan haus dan kekerasan yang tinggi, dan berbanding dengan bahan logam dalam penebat elektrik mempunyai kelebihan yang wujud. Disebabkan kekhususan fungsinya, chuck elektrostatik memerlukan bahan pembuatannya berbeza daripada bahan konduktor dan bahan penebat, tetapi tergolong dalam bahan semikonduktor (rintangan badan 10^-3 ~10^10 Ω·cm), jadi elektrostatik chuck bukan alumina tulen atau pembuatan bahan aluminium nitrida tulen. Sebaliknya, bahan konduktif lain ditambah untuk menjadikan kerintangan keseluruhan untuk memenuhi keperluan fungsian.

Menurut data daripada QYResearch, volum jualan pasaran chuck elektrostatik global pada 2021 ialah $1.714 bilion, dan ia dijangka mencecah $2.412 bilion pada 2028, dengan kadar pertumbuhan kompaun sebanyak 5.06% dari 2022 hingga 2028. Dari titik volum jualan lihat, jumlah jualan global chuck elektrostatik pada 2021 ialah 55,400 keping, dan ia dijangka mencecah 79,900 keping pada 2028. Pada 2021, saiz pasaran chuck elektrostatik China mencecah 2.112 bilion yuan, dan Global InfoResearch diramalkan mencecah 3.481 bilion yuan pada 2028, dengan kadar pertumbuhan kompaun sebanyak 7.29% dari 2022 hingga 2028.

Pasaran chuck elektrostatik global terutamanya dimonopoli oleh pengeluar Amerika dan Jepun, pengeluar utama termasuk Bahan Gunaan Amerika Syarikat, Penyelidikan Lam Amerika Syarikat, SHINKO Jepun, TOTO Jepun, syarikat NTK Jepun. Antaranya, syarikat penyelidikan Bahan Gunaan dan Lam menghasilkan chuck elektrostatik untuk peralatan semikonduktor mereka sendiri, dan mereka menjual peralatan etsa, PVD, CVD dan chuck elektrostatik yang dipadankan dengan fab yang dihasilkan. Oleh kerana chuck elektrostatik adalah bahan habis pakai, hayat perkhidmatannya biasanya tidak lebih daripada dua tahun, jadi chuck elektrostatik mempunyai pasaran gantian yang besar. Pada tahun 2021, tiga pengeluar chuck elektrostatik terbaik dunia ialah Bahan Gunaan, Lam Research dan SHINKO, yang mana Bahan Gunaan menduduki tempat pertama di dunia dengan bahagian pasaran sebanyak 43.86%. Bahagian pasaran Lam Research dan SHINKO masing-masing ialah 31.42% dan 10.20%.

Fountyl Technologies PTE Ltd, memberi tumpuan kepada industri pembuatan semikonduktor, produk utama termasuk: Pin chuck, poros ceramic chuck, seramik end effector, seramik square rasuk, seramik spindle, dialu-alukan untuk menghubungi dan rundingan！