SiC সিরামিকস: সেমিকন্ডাক্টর উত্পাদনে উচ্চ-নির্ভুল উপাদানগুলির জন্য অপরিহার্য উপাদান

SiC উচ্চ ঘনত্ব, উচ্চ তাপ পরিবাহিতা, উচ্চ নমন শক্তি, স্থিতিস্থাপকতার উচ্চ মডুলাস, শক্তিশালী জারা প্রতিরোধের এবং চমৎকার উচ্চ-তাপমাত্রার স্থিতিশীলতা সহ পছন্দসই বৈশিষ্ট্যগুলির একটি অনন্য সমন্বয় ধারণ করে। বাঁকানো স্ট্রেস বিকৃতি এবং তাপীয় স্ট্রেনের প্রতিরোধ এটিকে ওয়েফার এপিটাক্সি এবং এচিং-এর মতো সমালোচনামূলক উত্পাদন প্রক্রিয়াগুলিতে কঠোর, ক্ষয়কারী এবং অতি-উচ্চ-তাপমাত্রার পরিবেশের জন্য ব্যতিক্রমীভাবে উপযুক্ত করে তোলে। ফলস্বরূপ, SiC বিভিন্ন সেমিকন্ডাক্টর উত্পাদন পর্যায়ে ব্যাপক অ্যাপ্লিকেশন খুঁজে পেয়েছে, যার মধ্যে গ্রাইন্ডিং এবং পলিশিং, তাপ প্রক্রিয়াকরণ (অ্যানিলিং, অক্সিডেশন, ডিফিউশন), লিথোগ্রাফি, ডিপোজিশন, এচিং এবং আয়ন ইমপ্লান্টেশন।

1. গ্রাইন্ডিং এবং পলিশিং: SiC গ্রাইন্ডিং সাসেপ্টর

ইনগট স্লাইস করার পরে, ওয়েফারগুলি প্রায়শই তীক্ষ্ণ প্রান্ত, burrs, চিপিং, মাইক্রো-ফাটল এবং অন্যান্য অসম্পূর্ণতা প্রদর্শন করে। এই ত্রুটিগুলিকে ওয়েফারের শক্তি, পৃষ্ঠের গুণমান এবং পরবর্তী প্রক্রিয়াকরণ পদক্ষেপগুলির সাথে আপস করা থেকে প্রতিরোধ করার জন্য, একটি গ্রাইন্ডিং প্রক্রিয়া নিযুক্ত করা হয়। গ্রাইন্ডিং ওয়েফারের প্রান্তগুলিকে মসৃণ করে, পুরুত্বের তারতম্য হ্রাস করে, পৃষ্ঠের সমান্তরালতাকে উন্নত করে এবং স্লাইসিং প্রক্রিয়ার কারণে সৃষ্ট ক্ষতি দূর করে। গ্রাইন্ডিং প্লেট ব্যবহার করে ডবল সাইডেড গ্রাইন্ডিং হল সবচেয়ে সাধারণ পদ্ধতি, প্লেট উপাদানে চলমান অগ্রগতি, নাকাল চাপ এবং ঘূর্ণন গতি ক্রমাগত ওয়েফারের গুণমানকে উন্নত করে।

ডাবল পার্শ্বযুক্ত নাকাল প্রক্রিয়া

ঐতিহ্যগতভাবে, গ্রাইন্ডিং প্লেটগুলি প্রাথমিকভাবে ঢালাই লোহা বা কার্বন ইস্পাত দিয়ে তৈরি হত। যাইহোক, এই উপকরণগুলি সংক্ষিপ্ত আয়ুষ্কাল, উচ্চ তাপ সম্প্রসারণ সহগ এবং পরিধান এবং তাপীয় বিকৃতির সংবেদনশীলতা, বিশেষত উচ্চ-গতির নাকাল বা পালিশ করার সময়, সামঞ্জস্যপূর্ণ ওয়েফার সমতলতা এবং সমান্তরালতা অর্জন করাকে চ্যালেঞ্জ করে তোলে। SiC সিরামিক গ্রাইন্ডিং প্লেটের আবির্ভাব, তাদের ব্যতিক্রমী কঠোরতা, কম পরিধানের হার এবং সিলিকনের সাথে ঘনিষ্ঠভাবে মিলে যাওয়া তাপীয় প্রসারণ গুণাঙ্কের সাথে, ঢালাই লোহা এবং কার্বন ইস্পাত ধীরে ধীরে প্রতিস্থাপনের দিকে পরিচালিত করেছে। এই বৈশিষ্ট্যগুলি এসআইসি গ্রাইন্ডিং প্লেটগুলিকে উচ্চ-গতির নাকাল এবং পলিশিং প্রক্রিয়াগুলির জন্য বিশেষভাবে সুবিধাজনক করে তোলে।

2. থার্মাল প্রসেসিং: SiC Wafers ক্যারিয়ার এবং প্রতিক্রিয়া চেম্বারের উপাদান

অক্সিডেশন, ডিফিউশন, অ্যানিলিং এবং অ্যালোয়িংয়ের মতো তাপ প্রক্রিয়াকরণ পদক্ষেপগুলি ওয়েফার তৈরির অবিচ্ছেদ্য অঙ্গ। এসআইসি সিরামিক উপাদানগুলি এই প্রক্রিয়াগুলিতে গুরুত্বপূর্ণ, প্রাথমিকভাবে প্রক্রিয়াকরণের ধাপগুলির মধ্যে পরিবহনের জন্য ওয়েফার বাহক হিসাবে এবং তাপ প্রক্রিয়াকরণ সরঞ্জামগুলির প্রতিক্রিয়া চেম্বারগুলির মধ্যে উপাদান হিসাবে।

(1)সিরামিক এন্ড ইফেক্টর (আর্মস):

সিলিকন ওয়েফার উৎপাদনের সময়, উচ্চ-তাপমাত্রা প্রক্রিয়াকরণ প্রায়ই প্রয়োজন হয়। বিশেষায়িত এন্ড ইফেক্টর দিয়ে সজ্জিত যান্ত্রিক অস্ত্রগুলি সাধারণত সেমিকন্ডাক্টর ওয়েফার পরিবহন, পরিচালনা এবং অবস্থান নির্ধারণের জন্য ব্যবহৃত হয়। এই অস্ত্রগুলিকে ক্লিনরুমের পরিবেশে কাজ করতে হবে, প্রায়শই ভ্যাকুয়াম, উচ্চ তাপমাত্রা এবং ক্ষয়কারী গ্যাস পরিবেষ্টনের অধীনে, উচ্চ যান্ত্রিক শক্তি, জারা প্রতিরোধ, উচ্চ-তাপমাত্রার স্থিতিশীলতা, পরিধান প্রতিরোধ, কঠোরতা এবং বৈদ্যুতিক নিরোধক দাবি করে। যদিও আরও ব্যয়বহুল এবং উত্পাদন করা চ্যালেঞ্জিং, SiC সিরামিক অস্ত্রগুলি এই কঠোর প্রয়োজনীয়তাগুলি পূরণে অ্যালুমিনা বিকল্পগুলিকে ছাড়িয়ে যায়।

সেমিকোরেক্স SiC সিরামিক এন্ড ইফেক্টর

(2) প্রতিক্রিয়া চেম্বারের উপাদান:

তাপ প্রক্রিয়াকরণ সরঞ্জাম, যেমন অক্সিডেশন চুল্লি (অনুভূমিক এবং উল্লম্ব) এবং দ্রুত তাপ প্রক্রিয়াকরণ (RTP) সিস্টেম, উচ্চ তাপমাত্রায় কাজ করে, তাদের অভ্যন্তরীণ উপাদানগুলির জন্য উচ্চ-কার্যক্ষমতার উপকরণের প্রয়োজন হয়। উচ্চ-বিশুদ্ধতার সিন্টারযুক্ত SiC উপাদানগুলি, তাদের উচ্চতর শক্তি, কঠোরতা, স্থিতিস্থাপকতার মডুলাস, দৃঢ়তা, তাপ পরিবাহিতা এবং নিম্ন তাপ সম্প্রসারণ সহগ, এই সিস্টেমগুলির প্রতিক্রিয়া চেম্বার তৈরির জন্য অপরিহার্য। মূল উপাদানগুলির মধ্যে রয়েছে উল্লম্ব নৌকা, পেডেস্টাল, লাইনার টিউব, ভিতরের টিউব এবং ব্যাফেল প্লেট।

প্রতিক্রিয়া চেম্বারের উপাদান

3. লিথোগ্রাফি: SiC স্টেজ এবং সিরামিক মিরর

লিথোগ্রাফি, অর্ধপরিবাহী উত্পাদনের একটি গুরুত্বপূর্ণ পদক্ষেপ, ওয়েফার পৃষ্ঠের উপর আলো ফোকাস করতে এবং প্রজেক্ট করার জন্য একটি অপটিক্যাল সিস্টেম ব্যবহার করে, পরবর্তী এচিং এর জন্য সার্কিট প্যাটার্ন স্থানান্তর করে। এই প্রক্রিয়ার নির্ভুলতা সরাসরি ইন্টিগ্রেটেড সার্কিটের কর্মক্ষমতা এবং ফলন নির্দেশ করে। চিপ উৎপাদনে সবচেয়ে অত্যাধুনিক সরঞ্জামগুলির মধ্যে একটি হিসাবে, একটি লিথোগ্রাফি মেশিনে কয়েক হাজার উপাদান রয়েছে। সার্কিট কর্মক্ষমতা এবং নির্ভুলতা নিশ্চিত করার জন্য, লিথোগ্রাফি সিস্টেমের মধ্যে অপটিক্যাল উপাদান এবং যান্ত্রিক উপাদান উভয়ের নির্ভুলতার উপর কঠোর প্রয়োজনীয়তা স্থাপন করা হয়। SiC সিরামিক এই এলাকায় একটি গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে, প্রাথমিকভাবে ওয়েফার পর্যায়ে এবং সিরামিক আয়নাতে।

লিথোগ্রাফি সিস্টেম আর্কিটেকচার

(1)ওয়েফার পর্যায়গুলি:

লিথোগ্রাফি পর্যায়গুলি ওয়েফার ধরে রাখার জন্য এবং এক্সপোজারের সময় সুনির্দিষ্ট নড়াচড়া করার জন্য দায়ী। প্রতিটি এক্সপোজারের আগে, ওয়েফার এবং স্টেজকে অবশ্যই ন্যানোমিটার নির্ভুলতার সাথে সারিবদ্ধ করতে হবে, তারপরে সঠিক প্যাটার্ন স্থানান্তর নিশ্চিত করতে ফটোমাস্ক এবং স্টেজের মধ্যে প্রান্তিককরণ করতে হবে। এর জন্য প্রয়োজন উচ্চ-গতি, মসৃণ, এবং ন্যানোমিটার-স্তরের নির্ভুলতার সাথে মঞ্চের অত্যন্ত সুনির্দিষ্ট স্বয়ংক্রিয় নিয়ন্ত্রণ। এই চাহিদাগুলি পূরণ করার জন্য, লিথোগ্রাফি ধাপগুলি প্রায়শই ব্যতিক্রমী মাত্রিক স্থায়িত্ব, নিম্ন তাপ সম্প্রসারণ সহগ এবং বিকৃতি প্রতিরোধের সাথে হালকা ওজনের SiC সিরামিক ব্যবহার করে। এটি জড়তা হ্রাস করে, মোটর লোড হ্রাস করে এবং গতির দক্ষতা, অবস্থান নির্ভুলতা এবং স্থিতিশীলতা বাড়ায়।

(2)সিরামিক আয়না:

ওয়েফার স্টেজ এবং রেটিকল স্টেজের মধ্যে সিঙ্ক্রোনাইজড গতি নিয়ন্ত্রণ লিথোগ্রাফিতে অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ, সরাসরি প্রক্রিয়াটির সামগ্রিক নির্ভুলতা এবং ফলনকে প্রভাবিত করে। স্টেজ মিরর স্টেজ স্ক্যানিং এবং পজিশনিং ফিডব্যাক পরিমাপ সিস্টেমের অবিচ্ছেদ্য উপাদান। এই সিস্টেম পরিমাপ বিম নির্গত করতে ইন্টারফেরোমিটার ব্যবহার করে যা স্টেজ মিররগুলিকে প্রতিফলিত করে। ডপলার নীতি ব্যবহার করে প্রতিফলিত বিমগুলি বিশ্লেষণ করে, সিস্টেমটি রিয়েল-টাইমে স্টেজের অবস্থানের পরিবর্তনগুলি গণনা করে, ওয়েফার স্টেজ এবং রেটিকল স্টেজের মধ্যে সুনির্দিষ্ট সিঙ্ক্রোনাইজেশন নিশ্চিত করতে গতি নিয়ন্ত্রণ ব্যবস্থাকে প্রতিক্রিয়া প্রদান করে। যদিও লাইটওয়েট SiC সিরামিকগুলি এই অ্যাপ্লিকেশনের জন্য উপযুক্ত, এই ধরনের জটিল উপাদানগুলি তৈরি করা উল্লেখযোগ্য চ্যালেঞ্জগুলি উপস্থাপন করে। বর্তমানে, মূলধারার ইন্টিগ্রেটেড সার্কিট সরঞ্জাম প্রস্তুতকারীরা প্রাথমিকভাবে এই উদ্দেশ্যে গ্লাস সিরামিক বা কর্ডিরাইট ব্যবহার করে। যাইহোক, উপাদান বিজ্ঞান এবং উত্পাদন কৌশলগুলির অগ্রগতির সাথে, চায়না বিল্ডিং ম্যাটেরিয়ালস একাডেমির গবেষকরা লিথোগ্রাফি অ্যাপ্লিকেশনের জন্য সফলভাবে বড় আকারের, জটিল-আকৃতির, হালকা ওজনের, সম্পূর্ণরূপে আবদ্ধ SiC সিরামিক আয়না এবং অন্যান্য কাঠামোগত-কার্যকরী অপটিক্যাল উপাদানগুলি তৈরি করেছেন।

(৩)ফটোমাস্ক পাতলা ছায়াছবি:

ফটোমাস্ক, যা রেটিকল নামেও পরিচিত, নির্বাচনীভাবে আলো প্রেরণ করতে এবং আলোক সংবেদনশীল উপকরণগুলিতে প্যাটার্ন তৈরি করতে ব্যবহৃত হয়। যাইহোক, EUV আলোক বিকিরণ ফটোমাস্কের উল্লেখযোগ্য উত্তাপের কারণ হতে পারে, সম্ভাব্য তাপমাত্রা 600 এবং 1000 ডিগ্রি সেলসিয়াসের মধ্যে পৌঁছাতে পারে, যা তাপীয় ক্ষতির দিকে পরিচালিত করে। এটি প্রশমিত করার জন্য, একটি SiC পাতলা ফিল্ম প্রায়শই ফটোমাস্কে জমা করা হয় যাতে এর তাপীয় স্থিতিশীলতা বাড়ানো যায় এবং অবক্ষয় রোধ করা যায়।

4. প্লাজমা এচিং এবং ডিপোজিশন: ফোকাস রিং এবং অন্যান্য উপাদান

সেমিকন্ডাক্টর উৎপাদনে, এচিং প্রক্রিয়াগুলি আয়নিত গ্যাস (যেমন, ফ্লোরিনযুক্ত গ্যাস) থেকে উৎপন্ন প্লাজমা ব্যবহার করে ওয়েফার পৃষ্ঠ থেকে অবাঞ্ছিত উপাদান অপসারণ করতে, পছন্দসই সার্কিট নিদর্শনগুলিকে পিছনে ফেলে। পাতলা ফিল্ম জমা, বিপরীতভাবে, একটি বিপরীত এচিং প্রক্রিয়ার অনুরূপ ডাইইলেকট্রিক স্তর গঠনের জন্য ধাতব স্তরগুলির মধ্যে অন্তরক পদার্থ জমা করা জড়িত। উভয় প্রক্রিয়া প্লাজমা প্রযুক্তি নিযুক্ত করে, যা চেম্বারের উপাদানগুলিতে ক্ষয়কারী হতে পারে। অতএব, এই উপাদানগুলির জন্য চমৎকার প্লাজমা প্রতিরোধ, ফ্লোরিন-ধারণকারী গ্যাসগুলির সাথে কম প্রতিক্রিয়াশীলতা এবং কম বৈদ্যুতিক পরিবাহিতা প্রয়োজন।

ঐতিহ্যগতভাবে, এচিং এবং ডিপোজিশন সরঞ্জামের উপাদান, যেমন ফোকাস রিং, সিলিকন বা কোয়ার্টজের মতো উপকরণ ব্যবহার করে তৈরি করা হয়েছিল। যাইহোক, ইন্টিগ্রেটেড সার্কিট (IC) ক্ষুদ্রকরণের দিকে নিরলস ড্রাইভ অত্যন্ত সুনির্দিষ্ট এচিং প্রক্রিয়াগুলির চাহিদা এবং গুরুত্বকে উল্লেখযোগ্যভাবে বৃদ্ধি করেছে। ছোট বৈশিষ্ট্যের আকার এবং ক্রমবর্ধমান জটিল ডিভাইস কাঠামো অর্জনের জন্য সঠিক মাইক্রো-স্কেল এচিংয়ের জন্য এই ক্ষুদ্রকরণের জন্য উচ্চ-শক্তি প্লাজমা ব্যবহার করা প্রয়োজন।

এই চাহিদার প্রতিক্রিয়া হিসাবে, রাসায়নিক বাষ্প জমা (CVD) সিলিকন কার্বাইড (SiC) এচিং এবং ডিপোজিশন সরঞ্জামগুলিতে আবরণ এবং উপাদানগুলির জন্য পছন্দের উপাদান হিসাবে আবির্ভূত হয়েছে। উচ্চতর বিশুদ্ধতা এবং অভিন্নতা সহ এর উচ্চতর ভৌত এবং রাসায়নিক বৈশিষ্ট্যগুলি এটিকে এই চাহিদাপূর্ণ প্রয়োগের জন্য ব্যতিক্রমীভাবে উপযুক্ত করে তোলে। বর্তমানে, এচিং সরঞ্জামের CVD SiC উপাদানগুলির মধ্যে রয়েছে ফোকাস রিং, গ্যাস শাওয়ারহেডস, প্ল্যাটেনস এবং এজ রিং। ডিপোজিশন সরঞ্জামে, CVD SiC চেম্বারের ঢাকনা, লাইনার এবং SiC-কোটেড গ্রাফাইট সাসেপ্টরগুলির জন্য ব্যবহার করা হয়।

ফোকাস রিং এবং SiC-কোটেড গ্রাফাইট সাসেপ্টর

ক্লোরিন- এবং ফ্লোরিন-ভিত্তিক এচিং গ্যাসের সাথে CVD SiC-এর কম প্রতিক্রিয়াশীলতা, এর কম বৈদ্যুতিক পরিবাহিতা সহ, এটি প্লাজমা এচিং সরঞ্জামগুলিতে ফোকাস রিংগুলির মতো উপাদানগুলির জন্য একটি আদর্শ উপাদান করে তোলে। একটি ফোকাস রিং, ওয়েফার পেরিফেরির চারপাশে অবস্থিত, একটি গুরুত্বপূর্ণ উপাদান যা রিংটিতে একটি ভোল্টেজ প্রয়োগ করে প্লাজমাকে ওয়েফার পৃষ্ঠের উপর ফোকাস করে, যার ফলে প্রক্রিয়াকরণের অভিন্নতা বৃদ্ধি পায়।

IC ক্ষুদ্রকরণের অগ্রগতির সাথে সাথে এচিং প্লাজমাগুলির শক্তি এবং শক্তির প্রয়োজনীয়তা বাড়তে থাকে, বিশেষত ক্যাপাসিটিভলি কাপলড প্লাজমা (সিসিপি) এচিং সরঞ্জামগুলিতে। ফলস্বরূপ, এই ক্রমবর্ধমান আক্রমনাত্মক প্লাজমা পরিবেশ সহ্য করার ক্ষমতার কারণে SiC-ভিত্তিক ফোকাস রিংগুলির গ্রহণ দ্রুত বৃদ্ধি পাচ্ছে৷**

Semicorex, একজন অভিজ্ঞ প্রস্তুতকারক এবং সরবরাহকারী হিসাবে, সেমিকন্ডাক্টর এবং ফটোভোলটাইক শিল্পের জন্য বিশেষ গ্রাফাইট এবং সিরামিক সামগ্রী সরবরাহ করে। আপনার যদি কোনো জিজ্ঞাসা থাকে বা অতিরিক্ত বিবরণের প্রয়োজন হয়, তাহলে অনুগ্রহ করে আমাদের সাথে যোগাযোগ করতে দ্বিধা করবেন না।

যোগাযোগের ফোন # +86-13567891907

ইমেইল: sales@semicorex.com