Seramik ketepatan, terutamanya seramik struktur termaju, adalah bahan yang sangat diperlukan dalam pembuatan semikonduktor mewah, meresap ke seluruh rantaian industri daripada fabrikasi cip, ujian dan pembungkusan. Seramik ketepatan seperti alumina, silikon nitrida, aluminium nitrida dan silikon karbida, yang memenuhi sepenuhnya keperluan ketat proses semikonduktor untuk ketulenan tinggi, rintangan haba yang tinggi, rintangan haus yang tinggi, rintangan kakisan yang teguh dan penebat elektrik yang unggul. Dalam peralatan semikonduktor, seramik ketepatan menyumbang kira-kira 16% daripada jumlah nilai, dan ia digunakan secara meluas dalam pembuatan komponen untuk peralatan, termasuk mesin penggilap wafer, peralatan rawatan haba, mesin litografi, peralatan pemendapan, peralatan etsa dan mesin implantasi ion.

Proses Permohonan	Komponen Seramik
CMP	Meja penggilap, plat penggilap, lengan pengendalian
Fotolitografi	Cucuk vakum, chuck wafer, meja kerja, lengan pengendalian
Pemprosesan suhu tinggi (RTP / Epitaxy / Pengoksidaan / Resapan)	Penebat, susceptor tapak, bot wafer, tiub relau, dayung julur
Pemendapan	Penutup ruang, pelapik ruang, gelang pemendapan, chuck elektrostatik, pemanas, penebat penyaduran elektrik, penapis pecah vakum
Etch	Bahagian atas kubah, badan ruang, cincin fokus, muncung, chuck elektrostatik, lengan pengendalian
Implantasi Ion	Bearing, chuck vakum, chuck elektrostatik

---

I. Pembuatan Cip: Komponen Teras

1. Pemprosesan Wafer

A. Chuck Elektrostatik

Chuck elektrostatik biasanya diperbuat daripada ketulenan tinggialuminadanaluminium nitridaseramik. Fungsi utama mereka adalah untuk menjerap dan menetapkan wafer semikonduktor semasa proses seperti etsa, pemendapan wap kimia dan pemendapan wap fizikal. Dalam proses ini, chuck elektrostatik perlu mempunyai kerataan keseluruhan yang sangat baik, penebat elektrik, rintangan hakisan plasma dan kawalan suhu yang tepat melalui sistem pemanasan & penyejukan dalaman.

B. Komponen proses goresan

Komponen seperti pelapik seramik, cincin fokus dan cakera pengedaran gas yang digunakan dalam ruang tindak balas etsa biasanya terdedah secara langsung kepada suhu tinggi dan keadaan hakisan yang teruk. Industri biasanya menggunakan yttrium oksida, aluminium nitrida dan aluminium oksida untuk membuat komponen ini, memastikan mereka mempunyai rintangan kakisan yang sangat kuat untuk mengelakkannya daripada mencemari wafer. Yttrium oksida mempamerkan rintangan kakisan yang sangat baik dalam plasma halogen (seperti Cl₂ dan CF₄), menjadikannya pilihan pilihan untuk mesin etsa mewah. Seramik nitrida aluminium ketulenan tinggi mempunyai kekonduksian haba, rintangan haba dan penebat yang sangat baik, dengan pekali pengembangan haba yang hampir dengan silikon, dan mempamerkan rintangan plasma yang sangat baik, menghasilkan pengagihan haba yang seragam, menjadikannya pilihan yang ideal untuk komponen etsa.

C. Penggilap mekanikal kimia

Kepala penggilap seramik yang digunakan dalam peralatan penggilap mekanikal kimia biasanya dihasilkan daripada aluminium nitrida, kerana aluminium nitrida mempunyai kekerasan yang unggul, rintangan haus dan kestabilan kimia. Sifat bahan ini membolehkan kepala pengilat seramik beroperasi secara stabil dalam persekitaran pengilat mekanikal kimia jangka panjang untuk mengekalkan tekanan kerataan yang konsisten pada permukaan wafer.

D. Implantasi ion

Komponen yang digunakan sebagai penebat, lekapan dan penyekat dalam garis rasuk proses implantasi ion memerlukan penebat yang tinggi untuk mengelakkan pengumpulan cas dan menahan pengeboman oleh rasuk ion bertenaga tinggi. Alumina dansilikon nitridamempunyai sifat bahan yang boleh dipercayai, menjadikannya sesuai untuk fabrikasi komponen dalam komponen ini.

2. Pemendapan filem nipis

Seramik ketepatan, seperti aluminium nitrida dan alumina, boleh dihasilkan sebagai plat pemanas, susceptor dan pelapik ruang dalam peralatan pemendapan wap kimia. Sifat bahan unggulnya membolehkan mereka mengekalkan prestasi yang stabil dan menghalang pembebasan kekotoran yang tidak diingini di bawah persekitaran operasi yang mencabar yang melibatkan suhu kerja yang tinggi (sehingga beberapa ratus darjah Celsius) dan gas reaktif yang menghakis.

3. Rawatan Haba (Resapan, Pengoksidaan)

Ketulenan tinggikaca kuarza(walaupun bukan seramik biasa, ia termasuk dalam kategori seramik silikat) dansilikon karbidaseramik biasanya digunakan dalam pembuatan tiub relau resapan dan bot wafer. Silikon karbida mempunyai kekonduksian haba yang tinggi, kekuatan mekanikal suhu tinggi, ketegaran tinggi, pekali pengembangan haba yang rendah, keseragaman haba yang baik, rintangan kakisan dan rintangan haus. Selain penggunaannya dalam pengeluaran tiub relau dan bot wafer, ia juga boleh digunakan dalam pengeluaran dan pemprosesan platform XY, pangkalan,cincin fokuss, plat penggilap,ketul wafer, chuck vakum,mengangkut senjata, dandayung julur.

---

II. Ujian dan Pembungkusan Cip

1. Kad Probe Ujian

Seramik ketepatan seperti alumina dan aluminium nitrida biasanya digunakan sebagai substrat untuk kad siasatan. Substrat seramik ini memberikan penebat, kerataan dan kestabilan dimensi yang sangat baik untuk memastikan beribu-ribu mikroprob boleh diselaraskan dengan tepat dengan pad kecil pada cip untuk ujian prestasi elektrik.

2. substrat pembungkusan dan perumahan

Aluminium nitrida dan berilium oksida adalah bahan yang biasa digunakan untuk pembuatan substrat dan pembungkus pembungkusan. Mereka menawarkan hermetik yang luar biasa, kekonduksian terma yang tinggi dan pekali pengembangan terma padanan silikon untuk melindungi cip dan menghilangkan haba secara berkesan semasa bungkusan seramik, seperti CERDIP dan CQFP. Dalam modul kuasa, substrat aluminium nitrida sebagai lapisan penebat dengan cekap boleh mengalirkan haba yang dijana oleh cip ke sink haba logam sambil memastikan pengasingan elektrik antara litar.

---

Seramik ketepatan ialah "wira tidak didendang" dalam industri semikonduktor. Walaupun mereka tidak secara langsung membentuk litar cip, ia adalah asas dan penjaga di mana pembuatan cip termaju bergantung. Seramik ketepatan, dengan sifat bahan yang boleh dipercayai dan konsisten, menyokong industri semikonduktor untuk membina peranti yang lebih kecil, lebih pantas dan lebih teguh.