परिशुद्ध सिरेमिक, विशेष रूप से उन्नत संरचनात्मक सिरेमिक, उच्च-स्तरीय अर्धचालक विनिर्माण में अपरिहार्य सामग्री हैं, जो चिप निर्माण, परीक्षण और पैकेजिंग से लेकर संपूर्ण उद्योग श्रृंखला में व्याप्त हैं। एल्यूमिना, सिलिकॉन नाइट्राइड, एल्यूमीनियम नाइट्राइड और सिलिकॉन कार्बाइड जैसे सटीक सिरेमिक, जो उच्च शुद्धता, उच्च गर्मी प्रतिरोध, उच्च पहनने के प्रतिरोध, मजबूत संक्षारण प्रतिरोध और बेहतर विद्युत इन्सुलेशन के लिए अर्धचालक प्रक्रियाओं की कठोर आवश्यकताओं को पूरी तरह से पूरा करते हैं। सेमीकंडक्टर उपकरण में, सटीक सिरेमिक कुल मूल्य का लगभग 16% होता है, और इन्हें वेफर पॉलिशिंग मशीन, गर्मी उपचार उपकरण, लिथोग्राफी मशीन, जमाव उपकरण, नक़्क़ाशी उपकरण और आयन प्रत्यारोपण मशीनों सहित उपकरण के घटकों के निर्माण में व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है।

आवेदन प्रक्रिया	सिरेमिक घटक
सीएमपी	पॉलिशिंग टेबल, पॉलिशिंग प्लेट, हैंडलिंग आर्म
फोटोलिथोग्राफ़ी	वैक्यूम चक, वेफर चक, वर्कटेबल, हैंडलिंग आर्म
उच्च तापमान प्रसंस्करण (आरटीपी / एपिटैक्सी / ऑक्सीकरण / प्रसार)	इन्सुलेटर, बेस ससेप्टर, वेफर बोट, फर्नेस ट्यूब, ब्रैकट पैडल
निक्षेप	चैंबर ढक्कन, चैंबर लाइनर, डिपोजिशन रिंग, इलेक्ट्रोस्टैटिक चक, हीटर, इलेक्ट्रोप्लेटिंग इंसुलेटर, वैक्यूम ब्रेक फिल्टर
खोदना	डोम टॉप, चैम्बर बॉडी, फोकस रिंग, नोजल, इलेक्ट्रोस्टैटिक चक, हैंडलिंग आर्म
आयन प्रत्यारोपण	बियरिंग, वैक्यूम चक, इलेक्ट्रोस्टैटिक चक

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I. चिप निर्माण: मुख्य घटक

1. वेफर प्रसंस्करण

ए. इलेक्ट्रोस्टैटिक चक्स

इलेक्ट्रोस्टैटिक चक आमतौर पर उच्च शुद्धता से बने होते हैंअल्युमिनाऔरएल्यूमीनियम नाइट्राइडचीनी मिट्टी की चीज़ें. उनका मुख्य कार्य नक़्क़ाशी, रासायनिक वाष्प जमाव और भौतिक वाष्प जमाव जैसी प्रक्रियाओं के दौरान अर्धचालक वेफर्स को सोखना और ठीक करना है। इन प्रक्रियाओं में, इलेक्ट्रोस्टैटिक चक को आंतरिक हीटिंग और शीतलन प्रणाली के माध्यम से उत्कृष्ट समग्र समतलता, विद्युत इन्सुलेशन, प्लाज्मा क्षरण प्रतिरोध और सटीक तापमान नियंत्रण की आवश्यकता होती है।

बी. नक़्क़ाशी प्रक्रिया घटक

नक़्क़ाशी प्रतिक्रिया कक्षों में उपयोग किए जाने वाले सिरेमिक लाइनर, फ़ोकस रिंग और गैस वितरण डिस्क जैसे घटक आमतौर पर सीधे उच्च तापमान और गंभीर संक्षारण नक़्क़ाशी स्थितियों के संपर्क में आते हैं। उद्योग आमतौर पर इन घटकों को बनाने के लिए येट्रियम ऑक्साइड, एल्यूमीनियम नाइट्राइड और एल्यूमीनियम ऑक्साइड का उपयोग करता है, यह सुनिश्चित करते हुए कि वेफर को दूषित होने से रोकने के लिए उनके पास बेहद मजबूत संक्षारण प्रतिरोध है। येट्रियम ऑक्साइड हैलोजन प्लाज़्मा (जैसे कि सीएल₂ और सीएफ₄) में उत्कृष्ट संक्षारण प्रतिरोध प्रदर्शित करता है, जिससे यह उच्च-स्तरीय नक़्क़ाशी मशीनों के लिए पसंदीदा विकल्प बन जाता है। उच्च शुद्धता वाले एल्यूमीनियम नाइट्राइड सिरेमिक में उत्कृष्ट थर्मल चालकता, गर्मी प्रतिरोध और इन्सुलेशन होता है, जिसमें सिलिकॉन के करीब थर्मल विस्तार का गुणांक होता है, और उत्कृष्ट प्लाज्मा प्रतिरोध प्रदर्शित करता है, जिसके परिणामस्वरूप समान गर्मी वितरण होता है, जो इसे नक़्क़ाशी घटकों के लिए एक आदर्श विकल्प बनाता है।

सी. रासायनिक यांत्रिक पॉलिशिंग

रासायनिक यांत्रिक पॉलिशिंग उपकरणों में उपयोग किए जाने वाले सिरेमिक पॉलिशिंग हेड आमतौर पर एल्यूमीनियम नाइट्राइड से निर्मित होते हैं, क्योंकि एल्यूमीनियम नाइट्राइड में बेहतर कठोरता, पहनने के प्रतिरोध और रासायनिक स्थिरता होती है। ये भौतिक गुण सिरेमिक पॉलिशिंग हेड्स को वेफर सतह पर लगातार सपाट दबाव बनाए रखने के लिए दीर्घकालिक रासायनिक यांत्रिक पॉलिशिंग वातावरण में स्थिर रूप से संचालित करने में सक्षम बनाते हैं।

डी. आयन आरोपण

आयन इम्प्लांटेशन प्रक्रियाओं की बीमलाइनों में इंसुलेटर, फिक्स्चर और बैफल्स के रूप में उपयोग किए जाने वाले घटकों को चार्ज संचय को रोकने और उच्च-ऊर्जा आयन बीम द्वारा बमबारी का सामना करने के लिए उच्च इन्सुलेशन की आवश्यकता होती है। एल्युमिना औरसिलिकॉन नाइट्राइडइनमें विश्वसनीय सामग्री गुण होते हैं, जो उन्हें इन घटकों में घटकों के निर्माण के लिए आदर्श बनाते हैं।

2. पतली फिल्म का जमाव

एल्यूमीनियम नाइट्राइड और एल्यूमिना जैसे सटीक सिरेमिक का उत्पादन रासायनिक वाष्प जमाव उपकरण में हीटिंग प्लेट, रिसेप्टर्स और चैम्बर लाइनर के रूप में किया जा सकता है। उनके बेहतर भौतिक गुण उन्हें स्थिर प्रदर्शन बनाए रखने और उच्च कामकाजी तापमान (कई सौ डिग्री सेल्सियस तक) और संक्षारक प्रतिक्रियाशील गैसों वाले चुनौतीपूर्ण ऑपरेटिंग वातावरण के तहत अवांछित अशुद्धियों की रिहाई को रोकने की अनुमति देते हैं।

3. ताप उपचार (प्रसार, ऑक्सीकरण)

उच्च शुद्धताक्वार्टज़ ग्लास(हालांकि यह सामान्य सिरेमिक नहीं है, यह सिलिकेट सिरेमिक की श्रेणी में आता है) औरसिलिकन कार्बाइडसिरेमिक का उपयोग आमतौर पर प्रसार भट्ठी ट्यूब और वेफर नौकाओं के निर्माण में किया जाता है। सिलिकॉन कार्बाइड में उच्च तापीय चालकता, उच्च तापमान यांत्रिक शक्ति, उच्च कठोरता, थर्मल विस्तार का कम गुणांक, अच्छी थर्मल एकरूपता, संक्षारण प्रतिरोध और पहनने का प्रतिरोध होता है। भट्टी ट्यूबों और वेफर नौकाओं के उत्पादन में इसके उपयोग के अलावा, इसे XY प्लेटफार्मों, बेसों के उत्पादन और प्रसंस्करण में भी लागू किया जा सकता है।ध्यान केंद्रित करने वाली अंगूठीएस, पॉलिशिंग प्लेटें,वेफर चक, वैक्यूम चक,हथियारों का परिवहन, औरब्रैकट चप्पू.

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द्वितीय. चिप परीक्षण और पैकेजिंग

1. परीक्षण जांच कार्ड

एल्युमिना और एल्युमीनियम नाइट्राइड जैसे सटीक सिरेमिक का उपयोग आमतौर पर जांच कार्ड के लिए सब्सट्रेट के रूप में किया जाता है। ये सिरेमिक सब्सट्रेट उत्कृष्ट इन्सुलेशन, समतलता और आयामी स्थिरता प्रदान करते हैं ताकि यह सुनिश्चित किया जा सके कि हजारों माइक्रोप्रोब विद्युत प्रदर्शन परीक्षण के लिए चिप पर छोटे पैड के साथ सटीक रूप से संरेखित हो सकें।

2. पैकिंग सब्सट्रेट और आवास

एल्यूमीनियम नाइट्राइड और बेरिलियम ऑक्साइड आमतौर पर पैकेजिंग सब्सट्रेट और हाउसिंग के निर्माण के लिए उपयोग की जाने वाली सामग्री हैं। वे सीईआरडीआईपी और सीक्यूएफपी जैसे सिरेमिक पैकेजों के दौरान चिप की प्रभावी ढंग से रक्षा करने और गर्मी को खत्म करने के लिए असाधारण हेर्मेटिकिटी, उच्च तापीय चालकता और सिलिकॉन से मेल खाने वाला थर्मल विस्तार गुणांक प्रदान करते हैं। पावर मॉड्यूल में, इन्सुलेशन परत के रूप में एल्यूमीनियम नाइट्राइड सब्सट्रेट सर्किट के बीच विद्युत अलगाव सुनिश्चित करते हुए चिप द्वारा उत्पन्न गर्मी को धातु हीट सिंक में कुशलतापूर्वक संचालित कर सकता है।

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सटीक सिरेमिक सेमीकंडक्टर उद्योग के "गुमनाम नायक" हैं। हालाँकि वे सीधे तौर पर चिप की सर्किटरी का गठन नहीं करते हैं, लेकिन वे आधारशिला और अभिभावक हैं जिन पर अत्याधुनिक चिप्स का निर्माण निर्भर करता है। सटीक सिरेमिक, अपने विश्वसनीय और सुसंगत भौतिक गुणों के साथ, अर्धचालक उद्योग को छोटे, तेज और अधिक मजबूत उपकरण बनाने में सहायता करते हैं।