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又是多層陶瓷共燒技術(shù)?陶瓷靜電卡盤的主要生產(chǎn)工藝及設(shè)備介紹
靜電吸盤是半導(dǎo)體制造設(shè)備夾持晶片加工的關(guān)鍵零部件。在先進的大規(guī)模集成電路制造過程中,有刻蝕、切割、拋光冷卻、變形矯正等許多種復(fù)雜工藝步驟,晶片需要在各個工藝之間來回傳輸,并且需被十分安穩(wěn)、準確地安放在工藝設(shè)備中進行加工檢測。因此針對大集成高復(fù)雜電路的精準定位加工工藝要求,晶片夾持技術(shù)顯得尤為重要。
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圖??陶瓷靜電卡盤,來源:apollotech

由于靜電吸附方式具有溫度可控、吸附力均勻,對大面積(8 寸以上的晶圓)薄片工件吸附時不會產(chǎn)生傷痕和皺紋,同時沒有晶片邊緣排除效應(yīng)等優(yōu)點,被作為現(xiàn)代半導(dǎo)體制造業(yè)中重要的晶片夾持工具,成為當今超大規(guī)模集成電路高端裝備刻蝕機(ETCH)、離子注入機、化學氣相沉積(CVD)、物理氣相沉積(PVD)等半導(dǎo)體制造設(shè)備的核心部件,在等離子和真空環(huán)境下的刻蝕、化學氣相沉淀、離子植入等晶圓制造加工過程中得到廣泛應(yīng)用。
1、陶瓷靜電卡盤的主要結(jié)構(gòu)
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圖??陶瓷靜電卡盤結(jié)構(gòu)示意圖,來源:apollotech

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陶瓷靜電卡盤的典型結(jié)構(gòu)包括由上至下依次疊置的絕緣層、加熱器和鋁基座,此外,在加熱器與鋁基座之間還設(shè)置有隔熱層。
①絕緣層采用Al2O3或AlN等陶瓷材料制成,并且在絕緣層中設(shè)置有直流電極層,直流電極層與直流電源電連接后在直流電極層與晶片之間產(chǎn)生靜電引力,從而將晶片等被加工工件固定在絕緣層的頂部;
②加熱器用于對晶片等被加工工件進行加熱;
③鋁基座與射頻電源連接,用以在晶片等被加工工件上生成射頻偏壓。
④隔熱層采用硅橡膠等具有良好隔熱性能的材料制成,以阻擋由加熱器產(chǎn)生的熱量向鋁基座傳導(dǎo),從而可以減少加熱器的熱量損失,進而提高靜電卡盤的加熱效率。而且,在隔熱層與加熱器之間以及隔熱層與鋁基座之間分別設(shè)置有密封劑,利用密封劑分別對隔熱層與加熱器之間的間隙和隔熱層與鋁基座之間的間隙進行密封,從而防止空氣自該間隙進入晶片所在的真空環(huán)境。
2、陶瓷靜電卡盤主要生產(chǎn)工藝
陶瓷靜電卡盤生產(chǎn)制造大體可分為兩部分:
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圖?陶瓷靜電卡盤生產(chǎn)流程,來源:apollotech
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1)陶瓷絕緣層制造(陶瓷圓盤)
陶瓷靜電卡盤通常由含有埋植其內(nèi)的至少一個電極層的陶瓷圓盤構(gòu)成,通常使用多層陶瓷共燒工藝進行制備,采用絲網(wǎng)印刷導(dǎo)電漿料(鎢、鉬)在一個或多個陶瓷生坯片(氧化鋁或氮化鋁材質(zhì))上形成電極。將印刷好的生坯片按照要求進行疊層共燒后,經(jīng)過精加工得到陶瓷圓盤。

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2)陶瓷絕緣層與鋁基等部件粘接和表面處理
將清洗后的陶瓷圓盤和鋁基座等部件粘接,進行表面處理(噴砂)等。

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靜電卡盤檢測項目主要包括:尺寸檢測、表面平整度檢測、粗糙度檢測、耐壓檢測、介電層厚度檢測、夾緊性能檢測、超聲波檢測、氦氣泄漏檢測等。
3、陶瓷靜電卡盤主要生產(chǎn)設(shè)備
陶瓷靜電卡盤生產(chǎn)主要涉及的設(shè)備包括:球磨機、真空脫泡機、流延機、裁片機、整平機、絲網(wǎng)印刷機、疊層機、燒結(jié)爐、平面磨拋設(shè)備、噴砂設(shè)備、清洗設(shè)備、視覺檢測設(shè)備、表面粗糙度測試儀、超聲波檢測設(shè)備、檢漏儀等。

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推薦活動:【邀請函】2024年半導(dǎo)體陶瓷產(chǎn)業(yè)論壇(2024年4月12日·泉州)

2024年半導(dǎo)體陶瓷產(chǎn)業(yè)論壇

The ?Semiconductor Ceramics Industry?Forum

“功率半導(dǎo)體封裝用DBC/AMB陶瓷襯板、半導(dǎo)體設(shè)備精密陶瓷部件”

2024年4月12日
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福建省泉州市晉江市濱江路999號

主辦單位:深圳市艾邦智造資訊有限公司
協(xié)辦單位:福建華清電子材料科技有限公司
媒體支持:艾邦半導(dǎo)體網(wǎng)、艾邦陶瓷展、陶瓷科技視野
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一、暫定議題

 

序號

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1

半導(dǎo)體設(shè)備中陶瓷零部件的應(yīng)用現(xiàn)狀與前景

清華大學?新型陶瓷與精細工藝國家重點實驗室?潘偉?教授

2

氮化鋁基板和器件與半導(dǎo)體應(yīng)用

華清電子?向其軍?博士

3

先進陶瓷材料制備與智能化實驗平臺

北京科技大學?教授?白洋

4

高性能氮化鋁和氧化鋁粉體連續(xù)式生產(chǎn)關(guān)鍵工藝技術(shù)

中鋁新材料?事業(yè)部總經(jīng)理?吳春正

5

第三代功率半導(dǎo)體封裝用AMB陶瓷覆銅基板

北京科技大學?教授?楊會生

6

集成電路裝備關(guān)鍵部件用氮化物陶瓷研制與應(yīng)用

成都旭瓷/寧夏北瓷

7

功率半導(dǎo)體封裝基板用活性金屬釬焊技術(shù)

湖南冶金材料研究院

8

LTCC技術(shù)在半導(dǎo)體晶圓探針卡中的應(yīng)用

擬邀請?zhí)结樋ㄆ髽I(yè)/高校研究所

9

耐等離子腐蝕的氧化釔陶瓷的開發(fā)與應(yīng)用

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10

高強度高耐磨的氮化硅陶瓷材料的開發(fā)

擬邀請氮化硅陶瓷企業(yè)/高校研究所

11

碳化硅陶瓷結(jié)構(gòu)件在集成電路制造關(guān)鍵裝備中的應(yīng)用

擬邀請?zhí)蓟杼沾善髽I(yè)/高校研究所

12

半導(dǎo)體裝備用陶瓷靜電卡盤關(guān)鍵技術(shù)

擬邀請靜電卡盤企業(yè)/高校研究所

13

高純氧化鋁陶瓷制備工藝及其在半導(dǎo)體領(lǐng)域的應(yīng)用

擬邀請氧化鋁陶瓷企業(yè)/高校研究所

14

高精度復(fù)雜形狀碳化硅陶瓷制備工藝研究

擬邀請?zhí)蓟杼沾善髽I(yè)/高校研究所

15

半導(dǎo)體設(shè)備用陶瓷的成型工藝技術(shù)

擬邀請成型設(shè)備企業(yè)/高校研究所

16

高強度氮化硅粉體制備工藝技術(shù)及產(chǎn)業(yè)化

擬邀請氮化硅粉體企業(yè)/高校研究所

演講及贊助請聯(lián)系李小姐:18124643204(同微信)

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北京東方泰陽科技有限公司

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北京凝華科技有限公司

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蘇州赫瑞特電子專用設(shè)備科技有限公司

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成都旭瓷新材料有限公司/寧夏北瓷新材料科技有限公司

湖南冶金材料研究院

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