Op maat gemaakte SiC-keramische eindeffector voor waferbehandeling

SiC-keramische eindeffector voor waferbehandeling

De Silicon Carbide (SiC) Ceramic End Effector is een high-performance wafer handling tool ontworpen voor de productie van halfgeleiders, fotovoltaïsche productie en geavanceerde elektronica assemblage.Het gebruik van de uitzonderlijke eigenschappen van SiC, waaronder hoge stijfheidDeze eindeffector zorgt voor een ultrazuivere, stabiele en precieze waferoverdracht in vacuüm, hoge temperatuur en corrosieve omgevingen.

In vergelijking met traditionele materialen (bijv. aluminium of kwarts) bieden SiC-keramische eindeffectoren:
- Geen verontreiniging met deeltjes (kritisch voor EUV-lithografie).
- Hoge stijfheid (Young's modulus > 400 GPa), waardoor trillingsgeïnduceerde waferverstoringen tot een minimum worden beperkt.
- Corrosiebestendigheid tegen zuren, plasma's en reactieve gassen (bijv. in CVD/PVD-kamers).
- Thermische stabiliteit (werkbereik: -200°C tot 1.600°C), ideaal voor extreme processen.

Kenmerken van SiC-keramische eindeffector voor waferbehandeling

1. Ultrahoge hardheid en slijtvastheid
- een Vickershardheid van 2800 HV, nabij diamant (3000 HV) en aanzienlijk hoger dan kwarts (820 HV) en aluminium (1500 HV),het gebruik op lange termijn mogelijk maken zonder slijtageafval te veroorzaken dat de oppervlakken van de wafers kan schrapen.
- De fijnkorrelstructuur (4-10 μm) zorgt voor een glad oppervlak (Ra < 0,2 μm), dat voldoet aan de ultra-schoonheidseisen van het EUV-lithograafproces.

2Uitzonderlijke mechanische sterkte
- De buigsterkte van 450 MPa en de druksterkte van 3900 MPa maken het mogelijk om wafers van 300 mm (met een gewicht van ~ 128 g) te ondersteunen zonder dat deze vervormd worden, waardoor de wafers niet verkeerd worden uitgelijnd of gebroken.
 

3Uitstekende thermische stabiliteit
- bestand tegen temperaturen tot 1600°C in oxiderende atmosfeer en tot 1950°C in inerte gassen, die de grenzen van metalen eindeffectoren ver overschrijden (meestal < 500°C).

4. Chemische traagheid
- Bestaat bestand tegen alle zuren (behalve HF/HNO3-mengsels) en alkalis, waardoor het ideaal is voor natte reinigingsstations en corrosieve procesomgevingen zoals CVD-kamers (SiH4, NH3).
 

5. Verontreinigingsvrije prestaties

- Deeltjesgeneratie < 0,1/cm2 (per SEMI F57-norm), 100x lager dan aluminium eindeffectoren.

- een dichtheid van 3,14 g/cm3 (tegenover 2,7 g/cm3 voor aluminium), waardoor een hoge snelheid van de robot zonder afbreuk te doen aan de stijfheid kan worden bereikt.

6. Aanpassingsvermogen
- Geometrie: platte, inkeringen uitgeruste of rand grijpende ontwerpen voor wafers van 150 mm tot 450 mm.
- coatings: optioneel antireflectieve (AR) of hydrofobische lagen voor speciale toepassingen.

Specificaties

Toepassingen van SiC-keramische eindeffectoren

1Vervaardiging van halfgeleiders
✔ EUV-lithografie
- Partikelvrije waferbehandeling SiC's gladde oppervlak (Ra < 0,02 μm) voorkomt defecten bij extreme ultraviolette (EUV) lithografie.
- Compatibel met vacuümomgevingen ­ Geen uitgassing, waardoor schone overdrachten worden gewaarborgd bij de fabricage van high-end chips.

✔ Hoge temperatuurprocessen
- Difusieovens en gloeien 1 600 °C (oxiderend) en 1 950 °C (inert) zonder vervorming.
- Ionenimplantatie ­ bestralingsbestendige, die de structurele integriteit behoudt bij ionebombardement.

✔ Natte en droge etsen
- Weerstand tegen zuren (HF, HNO3) en plasma
- Geen metaalverontreiniging ∙ Kritisch voor FinFET en 3D NAND productie.

2. Power Electronics (SiC/GaN waferverwerking)
✔ SiC-epitaxy
- Thermische uitbreidingsmatching (CTE = 4.3×10−6/K) voorkomt wafervervorming in 1500°C+ MOCVD-reactoren.
- Niet reactief met procesgassen (SiH4, NH3, HCl).

✔ GaN-op-SiC-apparaten
- Hoge stijfheid (420 GPa) vermindert de door trillingen veroorzaakte misalignment.
- Elektrisch isolerend (106 ̊108 Ω·cm) voor RF- en vermogenstoestellen.

3Productie van fotovoltaïsche en LED-installaties
✔ Zonnecellen met dunne film
- Corrosiebestendig in CdTe- en CIGS-afzettingsomgevingen.
- De lage thermische uitbreiding zorgt voor stabiliteit bij snelle thermische verwerking (RTP).

✔ Mini-/micro-LED-transfer
- Zacht handelen met kwetsbare wafers Vermijdt micro-scheuren in epi-wafers met een dikte van < 50 μm.
- Compatibel met de cleanroom Zero deeltjesverlies (SEMI F57-compatibel).

4. MEMS en geavanceerde verpakking
✔ 3D-IC-integratie
- Precieze plaatsing van chiplets met een uitlijningsnauwkeurigheid van < 1 μm.
- Niet-magnetisch Veilig voor magnet-gevoelige MEMS-apparaten.

✔ Verpakkingen op waferniveau
- Weerstand tegen vloeistof en soldeerdampen

5. Industrieel en onderzoeksgebied

• ### **✔ Vacuum Robotics (AMHS) **

- Vervangt aluminium in geautomatiseerde materialenbehandelingssystemen (AMHS) voor 300 mm fabrieken.
- **Liggewicht (3,21 g/cm3)** maar stijf, waardoor snelle overdrachten mogelijk zijn.

### **✔ Quantum Computing Onderzoek**
- ** cryogene compatibiliteit** (~ 200°C) voor supergeleidende qubit-behandelingen.
- ** Niet-geleidende varianten** voorkomen interferentie met gevoelige elektronica.

Veelgestelde vragen

V1: Waarom kies je voor SiC in plaats van aluminium of kwarts eindeffectoren?
Aluminium genereert deeltjes en oxideert in ruwe omgevingen.- Kwarts: bros en thermisch onstabiel in vergelijking met SiC.

V2: Kunnen SiC-eindeffectoren 450 mm wafers verwerken?
Ja, met op maat ontworpen

V3:Aanpassingsmogelijkheden?

- Geometrie: vlakke, inkeringen uitgeruste of rand grijpende ontwerpen.
- coatings: antireflectieve (AR) of hydrofobische lagen