Области применения прецизионных опор из карбида кремния (включая опоры со встроенной системой водяного охлаждения)
Основания из карбида кремния, обладающие пятью основными преимуществами — высокой удельной жесткостью, высокой теплопроводностью, низким коэффициентом теплового расширения, износостойкостью и чистотой, а также возможностью интеграции каналов водяного охлаждения, — заменяют гранит, чугун, алюминиевые сплавы и керамику из оксида алюминия. Они в основном используются в нанометровом сверхточном оборудовании и подразделяются на шесть основных направлений:
I. Оборудование для производства полупроводниковых интегральных схем (крупнейший рынок сбыта, основной сценарий применения высокотехнологичных систем с водяным охлаждением)
- Литографические установки (EUV/ArF/иммерсионные/литографические установки для композитных полупроводников)
Основная несущая основа всей установки с водяным охлаждением, основа стола с сеткой, опорная рама зажимного устройства для пластин, поперечная балка портала на воздушных подшипниках, оптическая опорная основа
Основные преимущества: высокоскоростное сканирование без упругой деформации, встроенная система контроля температуры с водяным охлаждением по всему полю, температурный дрейф <1 нм, что обеспечивает точность наложения 2–10 нм; облегченная конструкция значительно снижает нагрузку на привод, что позволяет использовать устройство в передовых технологических процессах с размерами 3 нм/2 нм. - Оборудование для метрологии и контроля пластин
Основания для интерферометров белого света, CD-SEM, установок для контроля дефектов и приборов для измерения толщины плёнок
Замена традиционного гранита: более быстрое рассеивание тепла, отсутствие локальной термической деформации, долгосрочное сохранение субмикронной плоскостной эталонной поверхности, что позволяет избежать искажений изображения и ошибок при измерениях. - Станции для тестирования зондовых устройств (оборудование для тестирования 12-дюймовых и 8-дюймовых микросхем)
Несущая основа для всего станка, основа платформы перемещения по осям X и Y для измерительной станции
Подавляет микровибрации, обеспечивая стабильную повторяемость контакта зонда на нанометровом уровне, что предотвращает отклонения в контакте с контактными площадками подложки и брак продукции. - Оборудование для обработки пластин (станки для нарезки, шлифования, утоньшения и полировки)
Станки для двусторонней полировки пластин, станки для утоньшения подложек из SiC, оборудование для лазерной резки — высокоточные станины
Высокая жесткость подавляет вибрации в процессе обработки, обеспечивая равномерность толщины подложки по показателю TTV ≤1 мкм, а также износостойкость и защиту от пыли, что предотвращает загрязнение поверхности подложки. - Вакуумное оборудование для нанесения тонких пленок, травления и термообработки
MOCVD, PVD/CVD, прецизионные опорные основания для вакуумных камер травильных установок, основания для роботов-транспортеров пластин
Низкая газовыделение в вакууме, устойчивость к плазменной коррозии, стабильность размеров при высоких температурах, способность выдерживать длительные циклы нагрева и охлаждения камеры.
II. Сверхточная оптика и оптоэлектронные приборы
Оптические системы с большой апертурой: основания для зеркал космических телескопов, водоохлаждаемые опорные основания для интерферометров в сборе, основания для гальванометров лазерного сканирования
Синхротронное излучение / Оборудование для прецизионной спектроскопии: прецизионные несущие платформы для лучевых линий, основания столов для оптической регулировки
Преимущества: стабильная форма зеркальной поверхности в условиях значительных перепадов температуры; легкая конструкция снижает нагрузку на оптическую систему; отсутствие тепловых искажений, вызывающих искажение изображения.
III. Высокотехнологичные сверхточные станки и метрологическое оборудование
Нанометровые сверхточные шлифовальные станки, станины алмазных токарных станков, основания портальных станков
Высокоточные суппортные основания для координатно-измерительных машин (КИМ), несущие основания измерительных блоков
Сравнение с гранитом: может иметь встроенные каналы водяного охлаждения, более быструю динамическую реакцию и меньший вес; сравнение со сталью: чрезвычайно низкое тепловое расширение, стабильность размеров при колебаниях температуры, соответствие требованиям к определению размеров в нанометровом масштабе.
IV. Аэрокосмические и космические высокоточные полезные нагрузки
Базы точной фиксации оптоэлектронных полезных нагрузок спутников, интегрированные базы с водяным охлаждением для космических телескопов
Оборудование для инерциальной навигации в аэрокосмической отрасли, высокоточные оптические платформы для навигации
Основные преимущества: значительное снижение массы, устойчивость к экстремальным перепадам температур в космосе (±200 °C), радиационная стойкость, отсутствие дрейфа размеров в течение длительного времени, что позволяет существенно сократить затраты на запуск спутников.
V. Высокопроизводительное прецизионное оборудование с искусственным интеллектом и жидкостным охлаждением, а также оборудование силовой электроники
Интегрированные несущие холодные пластины из карбида кремния с жидкостным охлаждением для серверов GPU/AI сверхвысокой мощности, прецизионные основания для вычислительных модулей
Модули питания для автомобилей на новых источниках энергии, прецизионные подложки с водяным охлаждением для преобразователей ветровой энергии
Преимущества: теплоизоляционные и антикоррозионные свойства, сверхвысокая теплопроводность, интегрированная микроканальная конструкция, исключающая риск утечки, пригодность для сценариев рассеивания высоких тепловых потоков на уровне киловаттов.
VI. Оборудование для выращивания кристаллов фотоэлектрических и широкозонных полупроводников
Прецизионные опорные основания для корпусов печей для выращивания монокристаллов кремния / карбида кремния, несущие основания для оборудования для эпитаксиального осаждения методом MOCVD
Термостаты для установок по выращиванию сапфировых кристаллов
Устойчивость к высоким температурам, высокая термоударная стойкость, равномерная теплопроводность по всей площади, что обеспечивает равномерное температурное поле для выращивания слитков и снижает количество кристаллических дефектов.
