ข่าว
องค์ประกอบสำคัญของเซมิคอนดักเตอร์ - การแนะนำหัวจับเซรามิกและตลาดโลก
เครื่องดูดไฟฟ้าสถิตหรือที่เรียกว่าหัวจับไฟฟ้าสถิต (ESC, e-Chuck) เป็นฟิกซ์เจอร์ที่ใช้หลักการดูดซับไฟฟ้าสถิตเพื่อยึดและแก้ไขวัตถุที่ถูกดูดซับ เหมาะสำหรับสภาพแวดล้อมสุญญากาศและพลาสมา ฟังก์ชั่นหลักใช้ในการดูดซับอัลตร้า- แผ่นทำความสะอาด (เช่นซิลิคอน) และทำให้วัตถุดูดซับเพื่อรักษาความเรียบที่ดีสามารถยับยั้งการเสียรูปของวัตถุดูดซับในกระบวนการได้ และสามารถปรับอุณหภูมิของวัตถุดูดซับได้
การหนีบทางกล: ในการประมวลผลแผ่นเวเฟอร์ซิลิกอนในยุคแรกนั้นจะใช้วิธีจับยึดทางกลในอุตสาหกรรมเครื่องจักรกลแบบดั้งเดิมนั่นคือกิจกรรมทางกลของแคลมป์นั้นใช้ในการยึดแผ่นเวเฟอร์ซิลิกอน แต่แคลมป์จะทำให้ขอบเสียหาย เวเฟอร์ซิลิคอน และง่ายต่อการบิดเบี้ยวซิลิคอนเวเฟอร์ ซึ่งมีผลกระทบอย่างมากต่อความแม่นยำในการประมวลผล ดังนั้นวิธีการจับยึดเชิงกลจึงไม่ค่อยได้ใช้ในปัจจุบัน
วิธีการติดขี้ผึ้งพาราฟิน: โดยปกติแล้วเวเฟอร์ซิลิคอนจะได้รับการแก้ไขในตำแหน่งลักษณะของฟิกซ์เจอร์ก่อน จากนั้นกาวจะถูกแทรกซึมระหว่างเวเฟอร์ซิลิกอนและฟิกซ์เจอร์โดยการให้ความร้อนและการละลาย จากนั้นจึงแก้ไข เพื่อให้มั่นใจในความน่าเชื่อถือของ สารยึดเกาะและความแม่นยำคงที่ของเวเฟอร์ซิลิคอน จำเป็นต้องละลายและกรองสารยึดเกาะก่อนที่จะขจัดสิ่งสกปรก ในกระบวนการจับยึดทั้งหมด ขี้ผึ้งพาราฟินจะต้องได้รับความร้อน ยึดติด ลอกออก และทำความสะอาด และประสิทธิภาพก็ต่ำมาก ในเวลาเดียวกัน สารยึดเกาะจะมีผลกระทบมากขึ้นต่อความสะอาดของแผ่นเวเฟอร์ซิลิคอน และเป็นการยากที่จะรับประกันความสม่ำเสมอของชั้นพันธะพาราฟินและให้แน่ใจว่าไม่มีฟองอากาศ
หัวจับสุญญากาศ: โครงสร้างการทำงานของหัวจับสุญญากาศส่วนใหญ่แบ่งออกเป็นสองส่วน ส่วนตรงกลางเป็นเซรามิกที่มีรูพรุน และส่วนขอบเป็นวงแหวนปิดผนึก เมื่อทำงาน อากาศระหว่างเวเฟอร์ซิลิกอนและพื้นผิวเซรามิกจะถูกสกัดด้วยรูเล็กๆ บนเซรามิกที่มีรูพรุน เพื่อให้เวเฟอร์ซิลิกอนและพื้นผิวเซรามิกได้รับแรงดันต่ำ และเวเฟอร์ซิลิกอนจะถูกดูดซับบนพื้นผิวของหัวจับเนื่องจาก ไปจนถึงแรงดันอากาศจึงยึดแผ่นเวเฟอร์ซิลิกอนไว้ รอจนกระทั่งสิ้นสุดการประมวลผล น้ำแตกตัวเป็นไอออนภายในจะไหลออกจากพื้นผิวเซรามิก และน้ำแตกตัวเป็นไอออนสามารถป้องกันไม่ให้เวเฟอร์ซิลิคอนเกาะติดกับพื้นผิวเซรามิก และในเวลาเดียวกัน เวเฟอร์ซิลิคอนและพื้นผิวเซรามิกสามารถ ทำความสะอาดและหัวจับจะยังคงยึดซิลิกอนชิ้นต่อไปหลังจากการทำความสะอาดเสร็จสิ้น หัวจับสุญญากาศมีข้อเสียหลักสองประการ:
1 เมื่อแผ่นเวเฟอร์ซิลิคอนถูกดูดซับบนพื้นผิวของหัวจับสุญญากาศ เวเฟอร์ซิลิกอนจะทำให้เกิดการเสียรูปในท้องถิ่นเนื่องจากความดันอากาศ และเวเฟอร์ซิลิกอนจะดีดตัวขึ้นหลังการประมวลผล ส่งผลให้พื้นผิวที่ถูกตัดแสดงรูปร่างลูกฟูก และพื้นผิว ความเรียบเนียนลดลง นอกจากนี้ อาจมีอนุภาคขนาดเล็กถูกดูดระหว่างเวเฟอร์ซิลิคอนและหัวจับระหว่างการประมวลผล เพื่อให้การเสียรูปเฉพาะที่ของเวเฟอร์ซิลิกอนส่งผลต่อความแม่นยำในการประมวลผล
2 หากจำเป็นต้องประมวลผลเวเฟอร์ซิลิคอนในสภาพแวดล้อมสุญญากาศ หัวจับสุญญากาศจะไม่สามารถทำงานได้เลยในสภาพแวดล้อมสุญญากาศ Fountyl Technologies PTE Ltd เป็นผู้ผลิตหัวจับเซรามิกพรุนขนาดเล็ก หัวจับเซรามิกประเภท PIN และเอฟเฟกต์ปลายเซรามิกในขนาดต่างๆ
หัวจับไฟฟ้าสถิต: แก้ไขเวเฟอร์ผ่านการดูดซับไฟฟ้าสถิต ข้อดีของมันคือการดูดซับกระจายอย่างสม่ำเสมอบนพื้นผิวเวเฟอร์ เวเฟอร์จะไม่เปลี่ยนรูปบิดเบี้ยว แรงดูดซับมีเสถียรภาพ อุณหภูมิที่ควบคุมได้ สามารถรับประกันความแม่นยำในการประมวลผลเวเฟอร์ หัวจับไฟฟ้าสถิตมีมลภาวะต่อแผ่นเวเฟอร์เพียงเล็กน้อย ไม่มีความเสียหายต่อแผ่นเวเฟอร์ และสามารถใช้ได้ในสภาพแวดล้อมที่มีสุญญากาศสูง มีกระบวนการมากมายในการประมวลผลแผ่นเวเฟอร์ในกระบวนการผลิตเซมิคอนดักเตอร์ และแต่ละกระบวนการจำเป็นต้องให้แน่ใจว่าการยึดแผ่นเวเฟอร์เป็นไปอย่างราบรื่น หัวจับไฟฟ้าสถิตได้กลายเป็นเครื่องมือจับยึดสำหรับเวเฟอร์ที่ใช้กันอย่างแพร่หลายที่สุด และเป็นส่วนประกอบหลักของอุปกรณ์ เช่น การกัด การสะสมฟิล์ม และการฝังไอออน Fountyl Technologes PTE Ltd สามารถจัดหาหัวจับไฟฟ้าสถิตและเครื่องทำความร้อนเซรามิกที่มีประสิทธิภาพที่เหนือกว่า
ระบบการดูดซับโดยทั่วไปของหัวจับไฟฟ้าสถิตโดยทั่วไปจะมีโครงสร้างคล้ายแซนด์วิช โดยชั้นบนและชั้นล่างเป็นอิเล็กโทรด 2 ชั้น ชั้นกลางเป็นชั้นอิเล็กทริก ในทางปฏิบัติ ในการใช้งานแบบง่ายๆ แผ่นเวเฟอร์ซิลิคอนจะทำหน้าที่เป็นอิเล็กโทรดด้านบน อิเล็กโทรดด้านล่าง และชั้นอิเล็กทริกจะถูกผลิตขึ้นโดยรวมในอุปกรณ์ ซึ่งเรียกว่าหัวจับไฟฟ้าสถิต ในกระบวนการยึดแผ่นเวเฟอร์ซิลิคอน แรงดันไฟฟ้ากระแสตรงจะถูกนำไปใช้กับอิเล็กโทรดเพื่อสร้างความแตกต่างของอิเล็กโทรดระหว่างอิเล็กโทรดและเวเฟอร์ซิลิคอน และเวเฟอร์ซิลิกอนจะถูกยึดบนหัวจับไฟฟ้าสถิตผ่านแรงดูดซับไฟฟ้าสถิต นอกจากนี้ ความร้อนที่เกิดขึ้นระหว่างการประมวลผลเวเฟอร์ซิลิคอนสามารถสูญเสียไปได้สองวิธี:
1, การกระจายความร้อนผ่านระบบการนำความร้อนที่ด้านหลัง;
2 ได้มาจากก๊าซถ่ายเทความร้อน (โดยปกติคือฮีเลียม) บนพื้นผิวของแผ่นเวเฟอร์ซิลิคอน
จากมุมมองของวัสดุ หัวจับไฟฟ้าสถิตส่วนใหญ่จะใช้เซรามิกอลูมินาหรือเซรามิกอลูมิเนียมไนไตรด์เป็นวัสดุหลัก วัสดุเซรามิกมีค่าการนำความร้อนที่ดี ทนต่อการสึกหรอและมีความแข็งสูง และเมื่อเทียบกับวัสดุโลหะในฉนวนไฟฟ้าก็มีข้อดีโดยธรรมชาติ เนื่องจากลักษณะพิเศษของฟังก์ชัน หัวจับไฟฟ้าสถิตจึงต้องการให้วัสดุการผลิตของมันแตกต่างจากวัสดุตัวนำและวัสดุฉนวน แต่เป็นของวัสดุเซมิคอนดักเตอร์ (ความต้านทานของร่างกาย 10^-3 ~10^10 Ω·cm) ดังนั้นไฟฟ้าสถิต หัวจับไม่ใช่การผลิตวัสดุอลูมินาบริสุทธิ์หรืออะลูมิเนียมไนไตรด์บริสุทธิ์ แต่กลับมีการเพิ่มสารนำไฟฟ้าอื่นๆ เข้าไปเพื่อทำให้ความต้านทานโดยรวมเป็นไปตามข้อกำหนดด้านการทำงาน
ตามข้อมูลจาก QYResearch ปริมาณการขายในตลาดของหัวจับไฟฟ้าสถิตทั่วโลกในปี 2021 อยู่ที่ 1.714 พันล้านดอลลาร์ และคาดว่าจะสูงถึง 2.412 พันล้านดอลลาร์ในปี 2028 โดยมีอัตราการเติบโตแบบทบต้น 5.06% ตั้งแต่ปี 2022 ถึง 2028 จากจุดปริมาณการขายที่ มุมมอง ปริมาณการขายทั่วโลกของหัวจับไฟฟ้าสถิตในปี 2564 อยู่ที่ 55,400 ชิ้น และคาดว่าจะสูงถึง 79,900 ชิ้นในปี 2571 ในปี 2564 ขนาดตลาดของหัวจับไฟฟ้าสถิตของจีนสูงถึง 2.112 พันล้านหยวน และ Global InfoResearch คาดว่าจะสูงถึง 3.481 พันล้านหยวน ในปี 2571 โดยมีอัตราการเติบโตแบบทบต้นที่ 7.29% ตั้งแต่ปี 2565 ถึง 2571
ตลาดหัวจับไฟฟ้าสถิตทั่วโลกส่วนใหญ่ถูกผูกขาดโดยผู้ผลิตในอเมริกาและญี่ปุ่น ผู้ผลิตหลัก ได้แก่ United States Applied Materials, United States Lam Research, Japan SHINKO, TOTO ญี่ปุ่น, บริษัท NTK ของญี่ปุ่น บริษัทวิจัย Applied Materials และ Lam ผลิตหัวจับไฟฟ้าสถิตสำหรับอุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์ของตนเอง และจำหน่ายอุปกรณ์กัดกรด PVD และ CVD ที่ผลิตขึ้น และหัวจับไฟฟ้าสถิตที่เข้ากันกับโรงงาน เนื่องจากหัวจับไฟฟ้าสถิตเป็นวัสดุสิ้นเปลือง โดยทั่วไปอายุการใช้งานของหัวจับไฟฟ้าสถิตจึงไม่เกินสองปี ดังนั้นหัวจับไฟฟ้าสถิตจึงมีตลาดทดแทนจำนวนมาก ในปี 2021 ผู้ผลิตหัวจับไฟฟ้าสถิตสามอันดับแรกของโลก ได้แก่ Applied Materials, Lam Research และ SHINKO ซึ่ง Applied Materials ครองอันดับหนึ่งของโลกโดยมีส่วนแบ่งตลาด 43.86% แลมวิจัยและชินโกมีส่วนแบ่งการตลาด 31.42% และ 10.20% ตามลำดับ
Fountyl Technologies PTE Ltd มุ่งเน้นไปที่อุตสาหกรรมการผลิตเซมิคอนดักเตอร์ ผลิตภัณฑ์หลัก ได้แก่: Pin chuck, หัวจับเซรามิกที่มีรูพรุน, เอฟเฟกต์ปลายเซรามิก, คานสี่เหลี่ยมเซรามิก, แกนหมุนเซรามิก ยินดีต้อนรับสู่การติดต่อและการเจรจา！