碳化硅陶瓷精密結(jié)構(gòu)部件制備工藝[ 07-07 15:39 ]

采用碳化硅作為光刻機(jī)等集成電路關(guān)鍵裝備用精密結(jié)構(gòu)件材料具有極大的優(yōu)勢(shì)。但是傳統(tǒng)的陶瓷制備工藝如注漿、干壓等很難實(shí)現(xiàn)諸如光刻機(jī)工作臺(tái)這類(lèi)復(fù)雜部件的制備。為此，中國(guó)建材總院研發(fā)出一系列成型、燒結(jié)技術(shù)，解決了采用碳化硅材料制作此類(lèi)部件的國(guó)產(chǎn)化問(wèn)題。 碳化硅陶瓷具有高強(qiáng)度、高硬度、高彈性模量、高比剛度、高導(dǎo)熱系數(shù)、低熱膨脹系數(shù)等優(yōu)良性能，是一種理想的高性能結(jié)構(gòu)材料，但將其應(yīng)用于制備具有“大、厚、空、薄、輕、精”特點(diǎn)的光刻機(jī)等集成電路關(guān)鍵裝備用精密結(jié)構(gòu)件時(shí)，卻存在諸多的技術(shù)難點(diǎn)和挑戰(zhàn)，比如如何實(shí)

碳化硅陶瓷結(jié)構(gòu)件在光刻機(jī)中的應(yīng)用[ 07-06 16:37 ]

集成電路制造關(guān)鍵技術(shù)及裝備主要有包括光刻技術(shù)及光刻裝備、薄膜生長(zhǎng)技術(shù)及裝備、化學(xué)機(jī)械拋光技術(shù)及裝備、高密度后封裝技術(shù)及裝備等，均涉及高效率、高精度、高穩(wěn)定性的運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)和驅(qū)動(dòng)技術(shù)，對(duì)結(jié)構(gòu)件的精度和結(jié)構(gòu)材料的性能提出了極高的要求。 ●碳化硅工件臺(tái) 以光刻機(jī)中工件臺(tái)為例，該工件臺(tái)主要負(fù)責(zé)完成曝光運(yùn)動(dòng)，要求實(shí)現(xiàn)高速、大行程、六自由度的納米級(jí)超精密運(yùn)動(dòng)，如對(duì)于100nm分辨率、套刻精度為33nm和線寬為10nm的光刻機(jī)，其工件臺(tái)定位精度要求達(dá)到10nm，掩模-硅片同時(shí)步進(jìn)和掃描速度分別達(dá)到150nm/s和12

光刻機(jī)精密部件的主選材料--碳化硅陶瓷[ 07-05 14:29 ]

碳化硅陶瓷具有高的彈性模量和比剛度，不易變形，并且具有較高的導(dǎo)熱系數(shù)和低的熱膨脹系數(shù)，熱穩(wěn)定性高，因此碳化硅陶瓷是一種優(yōu)良的結(jié)構(gòu)材料，目前已經(jīng)廣泛應(yīng)用于航空、航天、石油化工、機(jī)械制造、核工業(yè)、微電子工業(yè)等領(lǐng)域。但是，由于碳化硅是Si-C鍵很強(qiáng)的共價(jià)鍵化合物，具有極高的硬度和顯著的脆性，精密加工難度大；此外，碳化硅熔點(diǎn)高，難以實(shí)現(xiàn)致密、近凈尺寸燒結(jié)。 因此，大尺寸、復(fù)雜異形中空結(jié)構(gòu)的精密碳化硅結(jié)構(gòu)件的制備難度較高，限制了碳化硅陶瓷在諸如集成電路這類(lèi)的高端裝備制造領(lǐng)域中的廣泛應(yīng)用。目前只有日本、美國(guó)等少數(shù)幾個(gè)發(fā)達(dá)

碳化硅陶瓷換熱器設(shè)計(jì)時(shí)要注意的問(wèn)題[ 06-16 16:15 ]

碳化硅具有很高的導(dǎo)熱系數(shù)，同時(shí)其化學(xué)性能穩(wěn)定、熱膨脹系數(shù)小、耐磨性能好，并具有優(yōu)異的抗熱震性。所以，碳化硅質(zhì)材料是陶瓷換熱器的首選材料。碳化硅在水蒸氣、含氧氣氛中存在高溫氧化問(wèn)題。含氧氣氛中，碳化硅在800℃以上開(kāi)始被氧化，可形成一層SiO2保護(hù)膜，在溫度高于1200℃時(shí)該保護(hù)膜即軟化被沖蝕破壞，換熱元件壽命迅速縮短。這也是一般碳化硅換熱元件最高用到1200℃的原因。碳化硅與蒸汽自1000℃開(kāi)始強(qiáng)烈反應(yīng)，腐蝕生成的SiO2與水蒸氣發(fā)生揮發(fā)反應(yīng)，生成氣態(tài)的Si(OH)4，不能形成保護(hù)膜。 因此在碳化硅換熱器設(shè)計(jì)

陶瓷換熱器對(duì)碳化硅材料的要求[ 06-15 17:14 ]

一般而言，無(wú)機(jī)非金屬陶瓷換熱器對(duì)碳化硅材料的要求可總結(jié)為六點(diǎn)，分別是： （1）抗熱震性能要好； （2）使用壽命要長(zhǎng)，符合經(jīng)濟(jì)原則； （3）耐高溫性能強(qiáng)，使用溫度必須要＞1280℃； （4）蓄熱率以及導(dǎo)熱系數(shù)要高； （5）機(jī)械強(qiáng)度理想，即便是在高溫環(huán)境之后，依舊能夠保持常態(tài)； （6）耐化學(xué)腐蝕強(qiáng)，工業(yè)爐廢煙當(dāng)中含有大量的SO2、CO2等腐蝕性強(qiáng)的化學(xué)物質(zhì)，用于制作陶瓷換熱器的無(wú)機(jī)非金屬材料要求不能與其發(fā)生粉塵固熔反應(yīng)。