Technologie de mandrin en céramique à plaquettes
Les porte-plaquettes servent au traitement et à la fixation des plaquettes ou des substrats lors des opérations de fabrication. Ce sont des composants essentiels pour la fabrication et le test des plaquettes en salle blanche. Les étapes de traitement des plaquettes et des substrats peuvent inclure le polissage fin ou l'aplanissement chimico-mécanique, le dépôt de couches minces (PVD, CVD ou électrodéposition), le polissage, la gravure, la structuration ou la lithographie, le dépôt par centrifugation de résine photosensible, l'implantation ionique, la diffusion et l'oxydation pour la croissance de couches diélectriques.
Les plaquettes et les substrats étant très fins, le serrage par les bords, comme avec les mandrins traditionnels, peut entraîner des déformations importantes et endommager les puces. Les techniques courantes de maintien des plaquettes comprennent le vide, l'électrostatique, le mécanique et le magnétique. Quelle que soit la technologie de serrage, tous les mandrins pour plaquettes garantissent l'uniformité de serrage souhaitée sans déformation ni dommage.
Mandrins à température ambiante - Les mandrins à température ambiante ou mandrins non thermiques fonctionnent à température ambiante sans chauffage ni refroidissement.
Plateaux thermiques - Les plateaux thermiques sont dotés de fonctions de chauffage ou de refroidissement intégrées permettant de maintenir les plaquettes ou les substrats à des températures spécifiques pendant le traitement ou les tests.
Voici les principaux indicateurs techniques du porte-plaquettes :
Force d'adsorption et planéité : Le porte-plaquette doit présenter une force d'adsorption suffisante pour stabiliser la plaquette. Le porte-plaquette statique maintient fermement la plaquette par adsorption électrostatique, notamment sous vide, et sa force d'adsorption est uniformément répartie afin de réduire la pollution et les contraintes sur la surface de la plaquette. La planéité du porte-plaquette est un indicateur important, généralement mesurée en microns. Pour la lithographie UV extrême, un porte-plaquette à haute planéité est indispensable pour la focalisation.
• Capacité de contrôle de la température : stabilité et uniformité thermiques. Un contrôle précis de la température est indispensable lors du traitement des plaquettes. De nombreux plateaux statiques sont également équipés d’un système de chauffage céramique pour garantir une fixation optimale des plaquettes et une précision d’usinage à haute température.
• Compatibilité avec le vide : Le porte-plaquette doit pouvoir être utilisé dans un environnement sous vide, notamment pour la gravure plasma, le dépôt chimique en phase vapeur (CVD), l'implantation ionique et d'autres procédés, afin de garantir que la stabilité ne soit pas compromise lors d'un fonctionnement de haute précision.
Contrôle de la pollution : Les porte-plaquettes doivent réduire la production de particules et autres contaminants afin de garantir des rendements élevés lors de la fabrication. La technologie d’adsorption électrostatique présente des avantages par rapport aux méthodes de serrage mécaniques traditionnelles, car elle permet de réduire considérablement les poussières fines et les débris susceptibles d’être générés pendant le processus de serrage.
• Taille et planéité : la taille du mandrin et la régularité de la surface sont l'un des facteurs clés affectant la qualité du traitement des plaquettes, et doivent généralement atteindre un niveau de planéité nanométrique pour éviter toute déformation ou tout dommage à la plaquette dû à un mandrin irrégulier.
• Isolation électrique : Dans les mandrins électrostatiques, l’isolation électrique du matériau du mandrin est cruciale. Une isolation électrique de haute qualité empêche l’endommagement de la plaquette lors de l’adsorption électrostatique.
Matériaux principaux :
• Alliage d'aluminium : grâce à sa légèreté, sa haute résistance et sa bonne conductivité thermique, c'est l'un des matériaux les plus utilisés pour les pinces de fixation de plaquettes. Il est particulièrement adapté aux pinces électrostatiques et au contrôle thermique lors du traitement.
• Polymères : Certaines pinces à plaquettes spécialisées peuvent contenir des matériaux polymères pour fixer des substrats de précision ou pour des applications flexibles et moins exigeantes qui n'ont pas besoin de se soucier des températures extrêmes.
• Céramiques – Les pinces en céramique, telles que l’alumine ou le carbure de silicium, sont couramment utilisées dans les applications de haute précision en raison de leur excellente stabilité thermique, de leur isolation électrique et de leur résistance aux dommages chimiques. Les céramiques sont des isolants électriques ou des semi-conducteurs et présentent une haute résistance à la dégradation thermique, à l’érosion et à la dégradation de surface (par exemple, aux dommages ou aux piqûres).
• Acier inoxydable : L’acier inoxydable est utilisé pour sa stabilité mécanique et sa durabilité. Il est couramment utilisé dans les environnements où la résistance chimique et une pollution minimale sont requises, comme dans les procédés en milieu humide.
Le choix des matériaux garantit que le mandrin peut résister aux conditions difficiles de la fabrication des semi-conducteurs, telles que les températures élevées, les produits chimiques et les contraintes physiques, tout en maintenant la précision requise pour la manipulation des plaquettes.
Revêtement dur.
Plaqué (or ou nickel)
• Revêtement par projection thermique.
• Revêtement en couche mince
Fountyl Technologies Pte Ltd. est une entreprise moderne spécialisée dans les produits céramiques de pointe. Elle propose des pièces et des services pour la fabrication de céramiques de précision, notamment l'alumine, la zircone, le carbure de silicium, le nitrure de silicium, les céramiques poreuses et le verre de quartz. De la préparation des matières premières au moulage, en passant par le meulage de surface, l'usinage par rectification des diamètres intérieur et extérieur et l'usinage numérique sur machines CNC, Fountyl Technologies Pte Ltd. est un fabricant de pièces céramiques de haute précision qui intègre la recherche et le développement, la production et la vente. L'entreprise propose également des services de nettoyage ultra-précis, de revêtement DLC et de revêtement Teflon™ pour les ateliers de purification.
