🧩 Introduction et applications des composants et matériaux clés pour les équipements semi-conducteurs
Les composants et matériaux clés des équipements semi-conducteurs comprennent les matériaux semi-conducteurs, les composants haut de gamme, ainsi que les produits chimiques et les consommables utilisés. Les matériaux semi-conducteurs tels que le silicium, l’arséniure de gallium et le carbure de silicium constituent la base de la fabrication des plaquettes. Parmi les composants clés figurent les pièces critiques de la chambre à vide, telles que la pomme de douche et la bague de retenue. Ces pièces nécessitent un usinage de haute précision et sont souvent fabriquées dans des matériaux tels que l’aluminium, l’acier inoxydable et la céramique. De plus, des consommables tels que les produits chimiques, les résines photosensibles et les plaquettes de silicium sont utilisés dans le processus de fabrication.
- Matériaux semi-conducteurs
Semi-conducteurs de première génération : Principalement en silicium, ils constituent le matériau le plus utilisé dans les applications commerciales.
Semi-conducteurs de deuxième génération : L’arséniure de gallium (GaAs) et le phosphure d’indium (InP) sont représentatifs et sont principalement utilisés dans les produits de communication haute fréquence.
Semi-conducteurs de troisième génération : Principalement en carbure de silicium (SiC) et en nitrure de gallium (GaN), ils sont utilisés dans les applications haute puissance telles que les véhicules électriques et les stations de base. 2. Matériaux des composants clés
Types de matériaux : Aluminium, acier inoxydable, laiton, alliages de titane, céramiques (comme l’alumine, la zircone et le nitrure de silicium), quartz, plastiques techniques et matériaux composites.
Matériaux céramiques :
Alumine : Faible coût, adaptée aux composants structurels dans les zones à température moyenne.
Oxyde de zirconium : Ténacité et résistance élevées, adaptée aux pièces mobiles ou aux composants interagissant dynamiquement avec des mécanismes.
Nitrure de silicium : Haute résistance aux chocs thermiques, adaptée aux processus de refroidissement et de chauffage rapides ou à haute température.
Exemples de composants : Composants de chambres à vide tels que pommeaux de douche, bagues de serrage et couvercles de chambres. - Produits chimiques et consommables de procédé
Produits chimiques et résines photosensibles : Utilisés dans les procédés de fabrication de semi-conducteurs. Par exemple, les résines photosensibles sont utilisées en photolithographie, tandis que les produits chimiques de haute pureté sont largement utilisés pour la gravure et le nettoyage.
Plaquettes de silicium : Elles servent de substrat aux produits semi-conducteurs.
Autres : Comme les matériaux d’étanchéité et les lubrifiants utilisés dans les équipements. 4. Technologie des procédés
Usinage de précision et traitement de surface : Garantit que les pièces répondent à des exigences dimensionnelles et de tolérance strictes.
Traitement sous vide : Des techniques telles que la gravure, le dépôt chimique en phase vapeur (CVD) et le dépôt physique en phase vapeur (PVD) nécessitent des équipements et des composants extrêmement précis et propres.
Implantation ionique : Utilisée pour modifier les propriétés des matériaux, notamment dans les applications céramiques, afin d’en améliorer la durabilité.
La fabrication de semi-conducteurs est un procédé extrêmement précis et propre. Des matériaux des plaquettes de silicium et des produits chimiques de traitement aux composants clés, la pureté, la stabilité et la fiabilité doivent être strictement contrôlées. Pour les fournisseurs d’équipements, ces matériaux et composants sont non seulement essentiels à la stabilité du procédé, mais aussi essentiels à l’amélioration de la capacité de production et du rendement.
Pour les matériaux d’étanchéité métalliques, céramiques, transparents et élastiques répertoriés dans la section « Introduction aux matériaux pour composants clés des équipements semi-conducteurs », cette section explique leurs principales utilisations, caractéristiques et domaines d’application.
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Équipements pour semi-conducteurs Composants clés Matériaux semi-conducteurs Usinage CNC Chambre à vide Pièces en quartz Pièces en céramique SiC Chaîne d’approvisionnement en semi-conducteurs Fabrication intelligente Traitement des plaquettes Conditionnement et tests Fabrication ESG Intégration automatisée Dépôt physique en phase vapeur Dépôt chimique en phase vapeur Gravure CMP Fabrication de plaquettes Fournisseur d’équipements
Matériaux clés pour les composants des équipements semi-conducteurs
🔹 1. Métaux
| Matériau | Propriétés principales | Applications |
|---|---|---|
| Alliage d’aluminium | Léger, haute conductivité thermique, résistant à la corrosion | Chambres à vide, structures de support, pièces CVD/PVD. |
| Titane (Ti) | Haute résistance, faible densité, résistance chimique | Structures de chambre à vide, raccords de gaz, vis. |
| Tungstène (W) | Point de fusion élevé, excellente conductivité | Électrodes, chauffages, cibles de dépôt. |
| Cuivre (Cu) | Excellente conductivité, facile à usiner | Électrodes, dissipateurs thermiques. |
| Tantale (Ta) | Résistant à la corrosion, haute stabilité | Électrodes d’attaque, couches barrières. |
| Molybdène (Mo) | Haute résistance, stabilité thermique | Cibles PVD, électrodes, supports. |
🔹 2. Céramiques
| Matériau | Propriétés | Applications |
|---|---|---|
| Alumine (Al₂O₃) | Dureté élevée, isolant | Anneaux isolants, supports. |
| Nitrure d’aluminium (AlN) | Haute conductivité thermique | Plateaux chauffants, modules thermiques. |
| Carbure de silicium (SiC) | Très résistant, anti-plasma | Revêtements de chambres, boucliers. |
| Nitrure de silicium (Si₃N₄) | Résistant aux chocs thermiques | Paliers, joints, supports. |
🔹 3. Matériaux transparents
| Matériau | Propriétés | Applications |
|---|---|---|
| Quartz | Haute pureté, transparent | Fenêtres optiques, tubes CVD. |
| Verre | Bon isolant, économique | Panneaux, fenêtres d’inspection. |
| Saphir | Très dur, haute transparence | Substrats EPI, fenêtres laser. |
🔹 4. Élastomères et joints
| Matériau | Propriétés | Applications |
|---|---|---|
| Fluoroélastomère (FKM) | Résistant à la chaleur et aux produits chimiques | Joints, valves, lignes de gaz. |
| O-Ring | Élasticité, étanchéité fiable | Brides, modules de refroidissement. |
| Joints de vide | Haute résistance au vide | Vannes, interfaces de chambre. |
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