SiC سیرامکس: سیمی کنڈکٹر مینوفیکچرنگ میں اعلی صحت سے متعلق اجزاء کے لیے ناگزیر مواد

SiC مطلوبہ خصوصیات کا ایک منفرد مجموعہ رکھتا ہے، بشمول اعلی کثافت، اعلی تھرمل چالکتا، اعلی موڑنے کی طاقت، لچک کا اعلی ماڈیولس، مضبوط سنکنرن مزاحمت، اور بہترین اعلی درجہ حرارت استحکام۔ موڑنے والے تناؤ کی اخترتی اور تھرمل تناؤ کے خلاف اس کی مزاحمت اسے ویفر ایپیٹیکسی اور ایچنگ جیسے اہم مینوفیکچرنگ کے عمل میں درپیش سخت، سنکنرن، اور انتہائی اعلی درجہ حرارت والے ماحول کے لیے غیر معمولی طور پر موزوں بناتی ہے۔ نتیجتاً، SiC نے سیمی کنڈکٹر مینوفیکچرنگ کے مختلف مراحل میں وسیع پیمانے پر ایپلی کیشنز پائی ہیں، جن میں پیسنے اور پالش کرنا، تھرمل پروسیسنگ (اینیلنگ، آکسیڈیشن، ڈفیوژن)، لتھوگرافی، ڈیپوزیشن، ایچنگ، اور آئن امپلانٹیشن شامل ہیں۔

1. پیسنے اور پالش کرنا: ایس آئی سی پیسنے والے سوسیپٹرز

انگوٹ کے ٹکڑے کرنے کے بعد، ویفرز اکثر تیز دھاروں، گڑبڑ، چِپنگ، مائیکرو کریکس اور دیگر خامیوں کو ظاہر کرتے ہیں۔ ان نقائص کو ویفر کی طاقت، سطح کے معیار، اور بعد میں پروسیسنگ کے مراحل سے سمجھوتہ کرنے سے روکنے کے لیے، پیسنے کا عمل استعمال کیا جاتا ہے۔ پیسنے سے ویفر کے کناروں کو ہموار کرتا ہے، موٹائی کی مختلف حالتوں کو کم کرتا ہے، سطح کی ہم آہنگی کو بہتر بناتا ہے، اور ٹکڑے کرنے کے عمل سے ہونے والے نقصان کو دور کرتا ہے۔ پیسنے والی پلیٹوں کا استعمال کرتے ہوئے دو طرفہ پیسنا سب سے عام طریقہ ہے، پلیٹ کے مواد میں مسلسل ترقی، پیسنے کا دباؤ، اور گردش کی رفتار مسلسل ویفر کے معیار کو بہتر بناتی ہے۔

ڈبل رخا پیسنے کا طریقہ کار

روایتی طور پر، پیسنے والی پلیٹیں بنیادی طور پر کاسٹ آئرن یا کاربن سٹیل سے بنی تھیں۔ تاہم، یہ مواد مختصر عمر، ہائی تھرمل ایکسپینشن گتانک، اور پہننے اور تھرمل اخترتی کے لیے حساسیت کا شکار ہیں، خاص طور پر تیز رفتار پیسنے یا پالش کرنے کے دوران، جس سے ویفر کی ہم آہنگی اور ہم آہنگی حاصل کرنا مشکل ہو جاتا ہے۔ SiC سیرامک ​​پیسنے والی پلیٹوں کی آمد، ان کی غیر معمولی سختی، کم پہننے کی شرح، اور تھرمل ایکسپینشن گتانک جو سیلیکون سے ملتے جلتے ہیں، نے کاسٹ آئرن اور کاربن اسٹیل کو بتدریج تبدیل کیا ہے۔ یہ خصوصیات SiC پیسنے والی پلیٹوں کو خاص طور پر تیز رفتار پیسنے اور پالش کرنے کے عمل کے لیے فائدہ مند بناتی ہیں۔

2. تھرمل پروسیسنگ: SiC ویفرز کیریئرز اور ری ایکشن چیمبر کے اجزاء

تھرمل پروسیسنگ کے اقدامات جیسے آکسیکرن، بازی، اینیلنگ، اور الائینگ ویفر فیبریکیشن کے لیے لازمی ہیں۔ SiC سیرامک ​​اجزاء ان عملوں میں اہم ہیں، بنیادی طور پر پروسیسنگ کے مراحل کے درمیان نقل و حمل کے لیے ویفر کیریئرز کے طور پر اور تھرمل پروسیسنگ آلات کے ری ایکشن چیمبرز کے اندر اجزاء کے طور پر۔

(1)سرامک اینڈ ایفیکٹرز (ہتھیار):

سلکان ویفر کی پیداوار کے دوران، اکثر اعلی درجہ حرارت کی پروسیسنگ کی ضرورت ہوتی ہے۔ مخصوص اختتامی اثر سے لیس مکینیکل بازو عام طور پر سیمی کنڈکٹر ویفرز کی نقل و حمل، ہینڈلنگ اور پوزیشننگ کے لیے استعمال ہوتے ہیں۔ ان ہتھیاروں کو کلین روم کے ماحول میں کام کرنا چاہیے، اکثر ویکیوم، اعلی درجہ حرارت، اور سنکنرن گیس کے ماحول میں، اعلی مکینیکل طاقت، سنکنرن مزاحمت، اعلی درجہ حرارت کے استحکام، لباس مزاحمت، سختی، اور برقی موصلیت کا مطالبہ کرتے ہیں۔ اگرچہ زیادہ مہنگے اور تیار کرنا مشکل ہے، SiC سیرامک ​​ہتھیار ان سخت تقاضوں کو پورا کرنے میں ایلومینا متبادل کو پیچھے چھوڑ دیتے ہیں۔

Semicorex SiC سیرامک ​​اینڈ ایفیکٹر

(2) ری ایکشن چیمبر کے اجزاء:

تھرمل پروسیسنگ کا سامان، جیسے آکسیڈیشن فرنس (افقی اور عمودی) اور ریپڈ تھرمل پروسیسنگ (RTP) سسٹم، بلند درجہ حرارت پر کام کرتے ہیں، ان کے اندرونی اجزاء کے لیے اعلیٰ کارکردگی والے مواد کی ضرورت ہوتی ہے۔ اعلیٰ پاکیزگی والے sintered SiC اجزاء، اپنی اعلیٰ طاقت، سختی، لچک کے ماڈیولس، سختی، تھرمل چالکتا، اور کم تھرمل توسیعی گتانک کے ساتھ، ان نظاموں کے رد عمل کے چیمبروں کی تعمیر کے لیے ناگزیر ہیں۔ کلیدی اجزاء میں عمودی کشتیاں، پیڈسٹل، لائنر ٹیوب، اندرونی ٹیوبیں، اور بافل پلیٹیں شامل ہیں۔

ری ایکشن چیمبر کے اجزاء

3. لتھوگرافی: SiC مراحل اور سرامک آئینہ

لیتھوگرافی، سیمی کنڈکٹر مینوفیکچرنگ میں ایک اہم قدم ہے، روشنی کو ویفر کی سطح پر فوکس کرنے اور پروجیکٹ کرنے کے لیے ایک آپٹیکل سسٹم کا استعمال کرتی ہے، بعد میں اینچنگ کے لیے سرکٹ پیٹرن کو منتقل کرتی ہے۔ اس عمل کی درستگی براہ راست مربوط سرکٹس کی کارکردگی اور پیداوار کا تعین کرتی ہے۔ چپ کی تیاری میں آلات کے سب سے نفیس ٹکڑوں میں سے ایک کے طور پر، ایک لتھوگرافی مشین سینکڑوں ہزاروں اجزاء پر مشتمل ہوتی ہے۔ سرکٹ کی کارکردگی اور درستگی کی ضمانت دینے کے لیے، لتھوگرافی سسٹم کے اندر آپٹیکل عناصر اور مکینیکل اجزاء دونوں کی درستگی پر سخت تقاضے رکھے جاتے ہیں۔ SiC سیرامکس اس علاقے میں ایک اہم کردار ادا کرتے ہیں، بنیادی طور پر ویفر مراحل اور سیرامک ​​آئینے میں۔

لتھوگرافی سسٹم آرکیٹیکچر

(1)ویفر کے مراحل:

لیتھوگرافی کے مراحل ویفر کو پکڑنے اور نمائش کے دوران عین مطابق حرکت کرنے کے ذمہ دار ہیں۔ ہر نمائش سے پہلے، ویفر اور اسٹیج کو نینو میٹر کی درستگی کے ساتھ سیدھ میں رکھنا ضروری ہے، اس کے بعد فوٹو ماسک اور اسٹیج کے درمیان سیدھ میں ہونا چاہیے تاکہ پیٹرن کی درست منتقلی کو یقینی بنایا جاسکے۔ اس کے لیے نینو میٹر سطح کی درستگی کے ساتھ اسٹیج کے تیز رفتار، ہموار اور انتہائی درست خودکار کنٹرول کی ضرورت ہے۔ ان مطالبات کو پورا کرنے کے لیے، لتھوگرافی کے مراحل اکثر غیر معمولی جہتی استحکام، کم تھرمل توسیعی گتانک، اور اخترتی کے خلاف مزاحمت کے ساتھ ہلکے وزن کے SiC سیرامکس کا استعمال کرتے ہیں۔ یہ جڑت کو کم کرتا ہے، موٹر بوجھ کو کم کرتا ہے، اور حرکت کی کارکردگی، پوزیشننگ کی درستگی، اور استحکام کو بڑھاتا ہے۔

(2)سرامک آئینے:

ویفر اسٹیج اور ریٹیکل اسٹیج کے درمیان سنکرونائزڈ موشن کنٹرول لتھوگرافی میں بہت اہم ہے، جو عمل کی مجموعی درستگی اور پیداوار کو براہ راست متاثر کرتا ہے۔ اسٹیج آئینے اسٹیج اسکیننگ اور پوزیشننگ فیڈ بیک پیمائش کے نظام کے لازمی اجزاء ہیں۔ یہ نظام انٹرفیرو میٹرز کا استعمال کرتے ہوئے پیمائشی بیموں کو خارج کرتا ہے جو اسٹیج کے آئینے سے منعکس ہوتے ہیں۔ ڈوپلر اصول کا استعمال کرتے ہوئے منعکس بیموں کا تجزیہ کرکے، نظام ریئل ٹائم میں اسٹیج کی پوزیشن کی تبدیلیوں کا حساب لگاتا ہے، موشن کنٹرول سسٹم کو فیڈ بیک فراہم کرتا ہے تاکہ ویفر اسٹیج اور ریٹیکل اسٹیج کے درمیان درست ہم آہنگی کو یقینی بنایا جاسکے۔ اگرچہ ہلکا پھلکا SiC سیرامکس اس ایپلی کیشن کے لیے موزوں ہے، لیکن اس طرح کے پیچیدہ اجزاء کی تیاری اہم چیلنجز پیش کرتی ہے۔ فی الحال، مرکزی دھارے میں شامل سرکٹ کے سازوسامان بنانے والے بنیادی طور پر اس مقصد کے لیے گلاس سیرامکس یا کورڈیرائٹ استعمال کرتے ہیں۔ تاہم، مادی سائنس اور مینوفیکچرنگ تکنیکوں میں ترقی کے ساتھ، چائنا بلڈنگ میٹریلز اکیڈمی کے محققین نے لیتھوگرافی ایپلی کیشنز کے لیے بڑے سائز، پیچیدہ شکل کے، ہلکے وزن، مکمل طور پر بند SiC سیرامک ​​آئینے اور دیگر ساختی-فعال نظری اجزاء کو کامیابی سے بنا لیا ہے۔

(3)فوٹو ماسک پتلی فلمیں:

فوٹو ماسک، جسے ریٹیکلز کے نام سے بھی جانا جاتا ہے، منتخب طور پر روشنی کو منتقل کرنے اور فوٹو حساس مواد پر پیٹرن بنانے کے لیے استعمال ہوتے ہیں۔ تاہم، EUV لائٹ شعاع ریزی فوٹو ماسک کی اہم حرارت کا سبب بن سکتی ہے، ممکنہ طور پر 600 اور 1000 ڈگری سیلسیس کے درمیان درجہ حرارت تک پہنچ سکتی ہے، جس سے تھرمل نقصان ہوتا ہے۔ اس کو کم کرنے کے لیے، ایک SiC پتلی فلم اکثر فوٹو ماسک پر جمع کی جاتی ہے تاکہ اس کے تھرمل استحکام کو بڑھایا جا سکے اور انحطاط کو روکا جا سکے۔

4. پلازما اینچنگ اور جمع: فوکس رِنگز اور دیگر اجزاء

سیمی کنڈکٹر مینوفیکچرنگ میں، اینچنگ کے عمل آئنائزڈ گیسوں (جیسے فلورین پر مشتمل گیسوں) سے پیدا ہونے والے پلازما کو استعمال کرتے ہیں تاکہ مطلوبہ سرکٹ پیٹرن کو پیچھے چھوڑ کر ویفر کی سطح سے ناپسندیدہ مواد کو منتخب طریقے سے ہٹایا جا سکے۔ اس کے برعکس، پتلی فلم جمع کرنے میں دھاتی تہوں کے درمیان موصل مواد جمع کرنا شامل ہوتا ہے تاکہ ڈائی الیکٹرک تہوں کی تشکیل ہو، جو ریورس اینچنگ کے عمل کی طرح ہے۔ دونوں عمل پلازما ٹکنالوجی کو استعمال کرتے ہیں ، جو چیمبر کے اجزاء کے لئے سنکنرن ہوسکتی ہے۔ لہذا، ان اجزاء کو بہترین پلازما مزاحمت، فلورین پر مشتمل گیسوں کے ساتھ کم رد عمل، اور کم برقی چالکتا کی ضرورت ہوتی ہے۔

روایتی طور پر، اینچنگ اور ڈیپوزیشن کے آلات کے اجزاء، جیسے فوکس رِنگ، کو سلکان یا کوارٹج جیسے مواد کا استعمال کرتے ہوئے من گھڑت بنایا گیا تھا۔ تاہم، انٹیگریٹڈ سرکٹ (IC) کے چھوٹے چھوٹے بنانے کی جانب مسلسل مہم نے انتہائی درست اینچنگ کے عمل کی مانگ اور اہمیت میں نمایاں اضافہ کیا ہے۔ چھوٹے فیچر کے سائز اور تیزی سے پیچیدہ ڈیوائس ڈھانچے کو حاصل کرنے کے لیے درست مائیکرو اسکیل اینچنگ کے لیے یہ مائنیچرائزیشن ہائی انرجی پلازما کے استعمال کی ضرورت ہے۔

اس مطالبے کے جواب میں، کیمیکل ویپر ڈیپوزیشن (CVD) سلکان کاربائیڈ (SiC) اینچنگ اور جمع کرنے والے آلات میں کوٹنگز اور اجزاء کے لیے ترجیحی مواد کے طور پر سامنے آیا ہے۔ اس کی اعلیٰ طبعی اور کیمیائی خصوصیات بشمول اعلیٰ پاکیزگی اور یکسانیت، اسے اس مطلوبہ اطلاق کے لیے غیر معمولی طور پر موزوں بناتی ہے۔ فی الحال، اینچنگ کے سازوسامان میں CVD SiC اجزاء میں فوکس رِنگز، گیس شاور ہیڈز، پلاٹینز اور ایج رِنگز شامل ہیں۔ جمع کرنے والے آلات میں، CVD SiC کا استعمال چیمبر کے ڈھکنوں، لائنرز، اور SiC کوٹڈ گریفائٹ سسپٹرس کے لیے کیا جاتا ہے۔

فوکس رنگ اور SiC- Coated Graphite Susceptor

کلورین- اور فلورین پر مبنی اینچنگ گیسوں کے ساتھ CVD SiC کی کم رد عمل، اس کی کم برقی چالکتا کے ساتھ مل کر، اسے پلازما اینچنگ کے آلات میں فوکس رِنگ جیسے اجزاء کے لیے ایک مثالی مواد بناتی ہے۔ ایک فوکس رِنگ، جو ویفر کے دائرے کے ارد گرد رکھی گئی ہے، ایک اہم جز ہے جو انگوٹی پر وولٹیج لگا کر پلازما کو ویفر کی سطح پر مرکوز کرتا ہے، اس طرح پروسیسنگ کی یکسانیت میں اضافہ ہوتا ہے۔

جیسے جیسے IC مائنیچرائزیشن کی ترقی ہوتی ہے، اینچنگ پلازما کی طاقت اور توانائی کی ضروریات بڑھتی رہتی ہیں، خاص طور پر Capacitively Coupled Plasma (CCP) اینچنگ آلات میں۔ نتیجتاً، SiC پر مبنی فوکس رِنگز کو اپنانے میں تیزی سے اضافہ ہو رہا ہے کیونکہ ان میں تیزی سے جارحانہ پلازما ماحول کو برداشت کرنے کی صلاحیت ہے۔**

Semicorex، ایک تجربہ کار مینوفیکچرر اور سپلائر کے طور پر، سیمی کنڈکٹر اور فوٹو وولٹک صنعت کے لیے خاص گریفائٹ اور سیرامکس مواد فراہم کرتا ہے۔ اگر آپ کی کوئی پوچھ گچھ ہے یا اضافی تفصیلات کی ضرورت ہے، تو براہ کرم ہم سے رابطہ کرنے میں سنکوچ نہ کریں۔

فون نمبر +86-13567891907 سے رابطہ کریں۔

ای میل: sales@semicorex.com