Nos últimos anos, as máquinas de litografia têm sido, de fato, um termo muito usado, atraindo considerável atenção tanto dentro quanto fora da indústria. Quando se fala em máquinas de litografia, a primeira coisa que vem à mente é o carboneto de silício (SiC). Como um material semicondutor de terceira geração, o carboneto de silício rapidamente se consolidou como um dos materiais mais importantes.
No entanto, na realidade, dentro do sistema de equipamentos de grande escala das máquinas de litografia, existe outro tipo de material fundamental que desempenha silenciosamente um papel crucial —cerâmica de aluminaSe o carbeto de silício é um novo parceiro no campo dos semicondutores, então a cerâmica de alumina é, sem dúvida, uma veterana e um pilar fundamental no campo dos materiais eletrônicos. Graças ao seu excelente desempenho geral, a cerâmica de alumina tornou-se um dos materiais preferidos para componentes estruturais essenciais em muitos dispositivos de alta precisão.
❶Tecnologia de preparação de componentes-chave
A indústria de circuitos integrados (indústria de CI) é uma indústria estratégica que afeta a economia nacional, a política e a segurança da defesa. Além do design avançado e da tecnologia de controle de precisão, o desenvolvimento de equipamentos essenciais para circuitos integrados também é severamente limitado pela tecnologia de preparação de componentes-chave, o que afeta seriamente o processo de nacionalização da produção de equipamentos avançados para a fabricação de circuitos integrados.
❷A cerâmica de alumina é amplamente utilizada na área de instrumentos de alta precisão.
As cerâmicas de alumina possuem alto módulo de elasticidade e rigidez específica, não são propensas à deformação e apresentam baixo coeficiente de expansão térmica, além de alta estabilidade térmica. Como um excelente material estrutural, têm sido amplamente utilizadas em áreas como aeroespacial, engenharia petroquímica, fabricação de máquinas, indústria nuclear e indústria microeletrônica.
No entanto, como a ligação atômica dos materiais cerâmicos de alumina é principalmente iônica, com algumas ligações covalentes, eles apresentam dureza extremamente alta e fragilidade significativa, o que dificulta a usinagem de precisão. Além disso, a alumina possui um alto ponto de fusão, o que dificulta a obtenção de sinterização densa e com formato próximo ao final. Portanto, a preparação de componentes estruturais ocos especiais de alumina de grandes dimensões e formatos complexos, com alta precisão, é bastante desafiadora, o que limita a ampla aplicação de cerâmicas de alumina na fabricação de equipamentos de ponta, como circuitos integrados.
❸Guias de cerâmica de alumina contribuem para alcançar precisão de movimento e estabilidade a longo prazo.
Em equipamentos de ultraprecisão, como máquinas de litografia, os trilhos-guia de cerâmica de alumina desempenham um papel crucial. São componentes fundamentais que permitem ao equipamento alcançar movimentos de ultraprecisão em nanoescala com alta velocidade, grande curso e seis graus de liberdade, além de estabilidade a longo prazo.
Alcance movimentos em nanoescala ultrarrápidos e ultraestáveis.
A plataforma de trabalho de uma máquina de litografia precisa se mover com uma máscara ou wafer a uma aceleração e velocidade extremamente altas, e parar com precisão em um ponto de posicionamento em nanoescala em um instante.
A cerâmica de alumina possui um alto módulo de elasticidade, o que significa que sofre deformação mínima sob carga. Quando utilizada como guia, proporciona uma referência extremamente estável para todo o sistema de movimento, resiste à deformação induzida pela aceleração do movimento e garante a retidão e a planicidade da trajetória.
Proporcionar propriedades termomecânicas estáveis
Durante a operação de uma máquina de litografia, componentes como motores e drivers geram calor, causando pequenas flutuações na temperatura ambiente. A expansão térmica de qualquer material leva diretamente a erros de posicionamento. Comparada com a maioria dos metais (por exemplo, alumínio aeroespacial) e granito, a cerâmica de alumina possui um coeficiente de expansão térmica menor. Isso significa que, sob as mesmas flutuações de temperatura, a deformação das guias de cerâmica é muito menor do que a das guias feitas de outros materiais, proporcionando uma referência termomecânica mais estável e confiável para todo o sistema de movimento.
Excelente estabilidade química e física
As cerâmicas de alumina possuem excelente desempenho em vácuo, resistência à corrosão e boas propriedades de isolamento, tornando-as altamente adequadas para uso como componentes estruturais isolantes e partes de câmaras de vácuo em semicondutores e dispositivos optoeletrônicos, garantindo a confiabilidade do equipamento a longo prazo.