Alumiinioksidikeraamisten komponenttien ydinsovellukset puolijohteessa

Maailman puolijohteiden tuotantokapasiteetin jatkuvan kasvun ja valmistusprosessien jatkuvan kehittymisen taustalla puolijohteiden valmistuslaitteet vaativat nyt ennennäkemättömän suorituskyvyn ydinkomponenteiltaan. Kiekkojen käsittelyn aikana laitteiden kammioiden sisäosat ovat alttiina useille ankarille käyttöolosuhteille, mukaan lukien suurienergisille plasmapommitus, syövyttävä kaasueroosio, äärimmäiset lämpötilanvaihtelut ja tiukka puhtauden hallinta. Perinteiset metalliset ja orgaaniset materiaalit eivät enää pysty tarjoamaan yhdistettyjä ominaisuuksia, kuten korroosionkestävyyttä, korkeita lämpötiloja, ylivoimaista eristystä ja alhaista kontaminaatiota.

Johtavana edistyneenä keramiikkana puolijohdesovelluksiin alumiinioksidikeramiikka saavuttaa optimaalisen tasapainon kustannusten, työstettävyyden ja yleisen suorituskyvyn välillä. Korkean kovuuden, erinomaisen eristyksen, erinomaisen korroosionkestävyyden ja alhaisen lämpölaajenemisen ansiosta ne täyttävät täysin puolijohdepakkaus- ja valmistuslaitteiden suurikokoisille ja lujille komponenteille asetetut tiukat vaatimukset, ja niistä on tullut teollisuudessa korvaamattomia rakennemateriaaleja.

Alumiinioksidikeraamisten komponenttien ydinsovellukset puolijohteessa

1. Sovellukset litografialaitteistoissa

Litografia on yksi puolijohteiden valmistuksen kehittyneimmistä prosesseista, joka asettaa erittäin tiukat standardit liikkeen paikannustarkkuudelle ja puhtaudelle. Alumiinioksidikeramiikkaa käytetään laajalti kiekkojen istukkaisiin, keraamisiin vaiheisiin, tarkkuuteenkäsivarsien käsittelyäja muut keskeiset osat.

Kiekkojen kuljetukseen käytetään alumiinioksidikeramiikkaa robottikäsivarsien valmistukseen. Vaikka piikarbidikeramiikka on teoriassa ihanteellista tällaisille komponenteille, alumiinioksidikeraamiset varret tarjoavat erinomaisen kustannustehokkuuden alhaisempien materiaalikustannusten ja helpomman koneistuksen ansiosta. Kiekkojen kiillotusprosesseissa alumiinioksidikeramiikkaa käytetään laajalti kiillotuslevyille, hoitoalustalle jatyhjiöistukkas.

Litografiavaiheiden ja kiekkojen siirtojärjestelmien paikannustarkkuus vaikuttaa suoraan päällysteen tarkkuuteen ja tuotannon saantoon. Korkean jäykkyyden, alhaisen lämpölaajenemisen ja erinomaisen tärinänkestävyyden ansiosta alumiinioksidikeramiikka auttaa liikejärjestelmiä ylläpitämään pitkän aikavälin korkean tarkkuuden suurilla nopeuksilla. Samaan aikaan materiaali täyttää tiukat puhdastilavaatimukset, mukaan lukien hiukkasvapaa suorituskyky, ei-magnetismi ja alhainen kaasunpäästö.

2. Sovellukset etsauslaitteissa

Etsaus on ydinpuolijohteiden valmistusprosessi, jossa korkeaenerginen plasma poistaa materiaalia valikoivasti määrätyiltä alueilta kiekkojen pinnoilla. Ionisoidun halogeenin ja inerttien kaasujen synnyttämä plasma ei vaikuta ainoastaan ​​kiekoihin, vaan aiheuttaa myös jatkuvaa fysikaalista ja kemiallista kulumista kammion seiniin ja kriittisiin komponentteihin. Tämä johtaa kahteen pääongelmaan: kuluneet osat tuottavat ilmassa olevia hiukkasia, jotka voivat tarttua kiekoihin ja aiheuttaa siruoikosulkuja; lisäksi komponenttien kuluminen nopeuttaa laitteiden ikääntymistä ja lyhentää käyttöikää.

Alumiinioksidilla (Al2O3) on korkea dielektrinen lujuus ja erinomainen kemiallinen kestävyys, mikä säilyttää vakaan suorituskyvyn voimakkaassa plasmaaltistuksessa. Se on yksi laajimmin käytetyistä plasmaetsaussuojausmateriaaleista. Erittäin puhtaita alumiinioksidipinnoitteita ja kiinteää alumiinioksidikeramiikkaa käytetään yleisesti syövytyskammioiden ja sisäosien suojaamiseen. Kammiorakenteiden lisäksi alumiinioksidikeraamia käytetään myös kaasunasuuttimet, kaasunjakolevyt ja kiekkojen kiinnitysrenkaat plasmakäsittelylaitteissa.

3. Sovellukset CMP-laitteissa

Kemiallisessa mekaanisessa kiillotuksessa (CMP) lietteessä olevat hankaavat hiukkaset aiheuttavat jatkuvaa kitkaa ja kulumista.kiillotuslevytja vaiheet. Poikkeuksellisen kovuutensa ja kulutuskestävyytensä vuoksi alumiinioksidikeramiikkaa käytetään laajalti keraamisissa kiillotuspöydissä, kiillotuslevyissä, läppälevyissä ja päätetoimilaitteissa.

Alumiinioksidin kiillotuspöytien erinomainen pinnan kovuus varmistaa tasaisen tasaisuuden suurten kiekkoerien käsittelyn jälkeen, mikä on kriittistä lastun pinnan tasomaisuuden tarkassa hallinnassa.

4. Semiconductor Packagingin sovellukset

Puolijohdepakkauksissa alumiinioksidikeramiikkaa valmistetaan laajalti pakkaussubstraateiksi, jäähdytyslevyiksi ja suuritehoisten elektronisten laitteiden pohjalevyiksi. Alumiinioksidipiirisubstraatit tarjoavat erinomaisen eristyksen, kunnollisen lämmönjohtavuuden, alhaisen lämpölaajenemiskertoimen ja suuren mekaanisen lujuuden, mikä tekee niistä yleisen valinnan elektronisiin pakkauksiin. Paljaalle sirupakkaukselle tarkoitetuilla alumiinioksidikomponenteilla on erinomainen ilmatiiviys jopa korkeissa lämpötiloissa, ja niitä käytetään laajasti tyhjiöelektroniikkaympäristöissä.

Lisäksi alumiinioksidikeraamiset osat toimivat avainkomponentteina puolijohteiden taustalaitteissa, kuten lankaliitoskoneiden keraamiset kapillaarit, keraamiset suuttimet ja koetinkortit testikäsittelijöille, jotka kaikki vaativat erittäin suurta tarkkuutta, suurta kulutuskestävyyttä ja luotettavaa sähköeristystä.