ウェーハステージの熱蓄積の残酷な現実
高速露光中、レーザーはウェーハ チャック上で局所的な激しい熱を生成します。ステンレスやアルミニウムを使用している場合、この熱により微小な熱膨張が発生します。 2nm ノードでは、1nm の変位でもすぐにオーバーレイ エラーが発生し、シリコン ウェーハが破損します。
炭化ケイ素の剛性の物理学を解明する
炭化ケイ素は 330 GPa という驚異的な弾性率を誇り、鋳鉄の 3 倍の硬さを誇ります。この極めて高い剛性により、軽量で中空のエア ベアリング ガイドを機械加工することができます。-これらのガイドは、加速時に曲がったり曲がったりすることなく、高速で移動できます。
半導体ツールにおける非磁性真空要件-
金属部品時間の経過とともに磁化して、浮遊微粒子を引き寄せ、ウェーハの歩留まりを損なう原因となります。当社の高度な SiC セラミックは 100% 非磁性であり、化学的に不活性です。-超高真空環境でもガスが放出されず、リソグラフィ ツールのための清浄で粒子のない処理チャンバが維持されます。-
半導体構造材料の比較
| 材料特性 | 炭化ケイ素(SiC) | アルミナ(Al₂O₃ 99.5%) | ステンレス鋼(316L) |
| 弾性率(E) | 330GPa | 370GPa | 193GPa |
| 熱膨張 (CTE) | 3.5 × 10⁻⁶/K | 8.0 × 10⁻⁶/K | 16.0 × 10⁻⁶/K |
| 熱伝導率 | 150 W/(m·K) | 30 W/(m·K) | 16 W/(m·K) |
| 硬度 (モース硬度) | 9.5 | 9.0 | 6.0 |
| 透磁率 | 1,000 (非磁性)- | 1,000 (非磁性)- | 1.002 (わずかに磁性あり) |
半導体製造装置エンジニア向けの技術FAQ
Q1: SiC セラミックスの原料純度は何ですか?
A1: We use high-purity reaction-bonded or sintered Silicon Carbide (>99%)。これにより、材料の物理的特性が均一に維持され、クリーンルームに微量の金属汚染物質が侵入することがなくなります。
Q2: モース硬度 9.5 の SiC に精密な穴を加工するにはどうすればよいですか?
A2: 弊社では、ダイヤモンド-チップを備えた多軸 CNC 研削盤を使用しています。- SiC は非常に硬いため、熱亀裂を防ぎ、微小公差を維持するために、一定の冷却液の下で機械加工プロセスを実行します。-
Q3: アルミナ (Al2O3) ではなく SiC を選択する必要があるのはなぜですか?
A3: アルミナは硬いのに対し、SiCは熱伝導率が5倍（150W/m・K）あります。これにより、SiC はより速く熱を放散できるようになり、不均一な熱膨張を引き起こす局所的なホットスポットを防ぎます。
Q4: セラミック チャックはどのような表面粗さ (Ra) を達成できますか?
A4: 特殊なダイヤモンド ラッピング コンパウンドを使用することで、活性表面を 0.02μm 未満の表面粗さ (Ra) まで研磨することができ、ウェーハ クランプに超平坦なインターフェースを提供できます。-
Q5: 軽量内部リブをカスタムで製作できますか?
A5: はい。当社は、複雑な中空の内部構造の加工を専門としています。-これにより、高い構造剛性を維持しながらコンポーネントの質量が最大 60% 削減され、より高速なシステム加速が可能になります。
Q6: これらのセラミックは急速な熱衝撃にどのように反応しますか?
A6: SiC は高い熱伝導率と低い熱膨張のおかげで、熱衝撃に非常によく耐えます。急速な高温処理サイクル中に微小な亀裂や歪みが発生しません。-