Domaines d'application complets des socles de précision en céramique au carbure de silicium (y compris les socles intégrés à refroidissement par eau)
Les bases en carbure de silicium, qui présentent cinq avantages majeurs — une rigidité spécifique élevée, une conductivité thermique élevée, une faible dilatation thermique, une résistance à l'usure et une grande propreté, ainsi que la possibilité d'intégrer des canaux de refroidissement à l'eau — remplacent le granit, la fonte, les alliages d'aluminium et les céramiques à base d'alumine. Elles sont principalement utilisées dans les équipements d'ultra-précision à l'échelle nanométrique, classés en six domaines principaux :
I. Équipements pour circuits intégrés à semi-conducteurs (le plus grand marché d'application, principal scénario pour les bases haut de gamme à refroidissement par eau)
- Machines de lithographie (EUV/ArF/immersion/machines de lithographie pour semi-conducteurs composés)
Base principale de support de charge, refroidie à l'eau, de l'ensemble de la machine ; base de la platine à réticule ; châssis de support du mandrin à plaquette ; traverse de portique à paliers à air ; base de référence optique
Atout majeur : balayage à grande vitesse sans déformation élastique, système intégré de contrôle de la température par refroidissement à l'eau sur l'ensemble du champ, dérive thermique < 1 nm, garantissant une précision de superposition de 2 à 10 nm ; sa conception légère réduit considérablement la charge d'entraînement, ce qui permet de s'adapter aux procédés avancés de 3 nm/2 nm. - Équipements de métrologie et d'inspection des plaquettes
Bases pour interféromètres à lumière blanche, CD-SEM, appareils de contrôle des défauts et appareils de mesure d'épaisseur de film
Remplacement du granit traditionnel : dissipation plus rapide de la chaleur, absence de déformation thermique locale, maintien à long terme d'une référence plane à l'échelle submicronique, ce qui permet d'éviter toute distorsion de l'image et toute erreur de mesure. - Postes de test à sondes (équipements de test à sondes pour puces de 12 pouces / 8 pouces)
Socle porteur pour l'ensemble de la machine, socle de la plate-forme de déplacement XY de la station de test
Élimine les micro-vibrations ; la répétabilité du contact de la sonde reste stable à l'échelle nanométrique, ce qui évite tout écart au niveau du contact des plots de la plaquette et réduit le taux de rebut. - Équipements de traitement des plaquettes (machines de découpe, de meulage, d'amincissement et de polissage)
Machines de polissage double face de plaquettes, machines d'amincissement de substrats en SiC, équipements de découpe au laser, bancs de machines de haute précision
Sa grande rigidité réduit les vibrations liées au traitement, garantissant ainsi une uniformité d'épaisseur (TTV) des plaquettes inférieure ou égale à 1 μm. De plus, ce système est résistant à l'usure et exempt de poussière, ce qui permet d'éviter toute contamination de la surface des plaquettes. - Équipements sous vide pour les couches minces, la gravure et le traitement thermique
Bases de support de précision externes pour chambres à vide de machines MOCVD, PVD/CVD et de gravure, ainsi que bases pour robots de transfert de plaquettes
Faible dégazage sous vide, résistance à la corrosion par plasma, stabilité dimensionnelle à haute température, adaptation aux cycles de chauffage et de refroidissement à long terme de la chambre.
II. Optique de haute précision et instruments optoélectroniques
Systèmes optiques à grande ouverture : substrats de miroirs pour télescopes spatiaux, bases de référence pour interféromètres (refroidies à l'eau) et bases de galvanomètres pour balayage laser
Rayonnement synchrotron / Équipements de spectroscopie de précision : plates-formes de support de précision pour lignes de lumière, bases de tables d'ajustement optique
Avantages : forme stable de la surface du miroir dans des environnements soumis à d'importants écarts de température ; conception légère réduisant la charge exercée sur le système optique ; absence de distorsion thermique pouvant entraîner une déformation de l'image.
III. Machines-outils et équipements de métrologie haut de gamme et ultraprécis
Rectifieuses ultraprécises à l'échelle nanométrique, bancs complets de tours à diamant, bases de portiques
Bases coulissantes de haute précision pour machines à mesurer tridimensionnelles (CMM), bases porteuses pour unités de mesure
Comparaison avec le granit : peut comporter des canaux de refroidissement par eau intégrés, offrir une réponse dynamique plus rapide et être plus léger ; comparaison avec l'acier : dilatation thermique extrêmement faible, stabilité dimensionnelle face aux variations de température, répondant aux exigences de détection dimensionnelle à l'échelle nanométrique.
IV. Charges utiles de précision pour l'aérospatiale et l'espace
Bases de support de précision pour charges utiles optoélectroniques de satellites, bases intégrées refroidies à l'eau pour télescopes spatiaux
Équipements de mesure inertielle pour l'aérospatiale, bases de plateformes optiques de navigation de haute précision
Principaux avantages : légèreté, résistance aux écarts de température extrêmes dans l'espace (±200 °C), résistance aux rayonnements, dérive dimensionnelle nulle à long terme, réduction significative des coûts de lancement des satellites.
V. Équipements de précision à refroidissement liquide destinés à l'IA à haute performance de calcul et équipements d'électronique de puissance
Plaques de refroidissement porteuses en carbure de silicium à refroidissement liquide intégrées aux serveurs GPU/IA à très haute puissance, bases de précision pour modules de calcul
Modules de puissance pour véhicules à énergie nouvelle, substrats de précision refroidis à l'eau pour convertisseurs éoliens
Avantages : isolant et résistant à la corrosion, conductivité thermique ultra-élevée, conception à microcanaux intégrés sans risque de fuite, adapté aux situations de dissipation de flux thermiques élevés de l'ordre du kilowatt.
VI. Équipements de croissance cristalline pour les semi-conducteurs photovoltaïques et à large bande interdite
Bases de support de précision pour corps de four en silicium monocristallin / carbure de silicium monocristallin, bases porteuses pour équipements d'épitaxie MOCVD
Socles à température constante pour équipements de croissance de cristal de saphir
Résistance aux hautes températures, grande stabilité face aux chocs thermiques, conduction thermique uniforme sur toute la surface, garantissant un champ de température homogène pour la croissance des lingots et réduisant les défauts cristallins.
