Az alumínium-oxid kerámia alkatrészek fő alkalmazásai a félvezetőben

A globális félvezető-gyártási kapacitás folyamatos bővülése és a gyártási folyamatok könyörtelen fejlődése mellett a félvezetőgyártó berendezések ma soha nem látott teljesítményt követelnek meg alapvető összetevőitől. Az ostyafeldolgozás során a berendezés kamráinak belseje többféle kemény működési körülménynek van kitéve, beleértve a nagy energiájú plazmabombázást, a korrozív gázeróziót, az extrém hőmérséklet-ingadozásokat és a szigorú tisztasági ellenőrzést. A hagyományos fémes és szerves anyagok már nem képesek olyan tulajdonságok együttes halmazát biztosítani, mint a korrózióállóság, a magas hőmérséklet-állóság, a kiváló szigetelés és az alacsony szennyeződés.

A félvezető alkalmazásokban használt vezető, fejlett kerámiaként az alumínium-oxid kerámiák optimális egyensúlyt teremtenek a költségek, a megmunkálhatóság és az általános teljesítmény között. Nagy keménységük, kiváló szigetelésük, kiemelkedő korrózióállóságuk és alacsony hőtágulásuk révén teljes mértékben megfelelnek a félvezető csomagoló- és gyártóberendezések nagyméretű és nagy szilárdságú alkatrészeire vonatkozó szigorú követelményeknek, és pótolhatatlan szerkezeti anyagokká váltak az iparban.

Az alumínium-oxid kerámia alkatrészek fő alkalmazásai a félvezetőben

1. Alkalmazások litográfiai berendezésekben

A litográfia a félvezetőgyártás egyik legkifinomultabb folyamata, amely rendkívül szigorú szabványokat támaszt a mozgáspozicionálás pontosságára és tisztaságára vonatkozóan. Az alumínium-oxid kerámiát széles körben használják ostyatokmányokhoz, kerámia fokozatokhoz, precízióhozkezelő karokatés egyéb kulcsfontosságú alkatrészek.

Az ostyaszállításhoz alumínium-oxid kerámiát alkalmaznak a robotkarok gyártásához. Míg a szilícium-karbid kerámia elméletileg ideális az ilyen alkatrészekhez, az alumínium-oxid kerámiakarok kiemelkedő költséghatékonyságot biztosítanak az alacsonyabb anyagköltségnek és a könnyebb megmunkálásnak köszönhetően. Az ostyapolírozási eljárások során az alumínium-oxid kerámiát széles körben alkalmazzák polírozó lemezeken, kondicionáló platformokon ésvákuum tokmánys.

A litográfiai fokozatok és az ostyaátviteli rendszerek pozicionálási pontossága közvetlenül befolyásolja az átfedés pontosságát és a termelési hozamot. Nagy merevségének, alacsony hőtágulásának és kiváló rezgésállóságának köszönhetően az alumínium-oxid kerámia segít a mozgórendszerek hosszú távú, nagy pontosságú működésében nagy sebesség mellett. Eközben az anyag megfelel a szigorú tisztatéri követelményeknek, beleértve a részecskementes teljesítményt, a mágnesességmentességet és az alacsony gázkibocsátást.

2. Alkalmazások maratóberendezésekben

A maratás egy magfélvezető gyártási folyamat, ahol a nagy energiájú plazma szelektíven eltávolítja az anyagot a lapkafelületek kijelölt területeiről. Az ionizált halogén és inert gázok által generált plazma nem csak az ostyákra hat, hanem folyamatos fizikai és kémiai eróziót okoz a kamra falán és a kritikus alkatrészeken. Ez két fő problémához vezet: az erodált részek levegőben lebegő részecskéket termelnek, amelyek megtapadhatnak az ostyákon, és chip rövidzárlatot okozhatnak; ráadásul az alkatrészek kopása felgyorsítja a berendezések öregedését és lerövidíti az élettartamot.

Az alumínium-oxid (Al2O3) nagy dielektromos szilárdsággal és kiváló vegyszerállósággal büszkélkedhet, így stabil teljesítményt tart fenn intenzív plazmaterhelés mellett is. Ez az egyik legszélesebb körben használt anyag a plazmamarás elleni védelemben. A maratókamrák és a belső alkatrészek védelmére általában nagy tisztaságú alumínium-oxid bevonatokat és szilárd timföldkerámiákat használnak. A kamraszerkezeteken túl a timföldkerámiát gázként is alkalmazzákfúvókák, gázelosztó lemezek és ostyatartó gyűrűk plazmafeldolgozó berendezésekben.

3. Alkalmazások a CMP berendezésekben

A kémiai mechanikai polírozásnál (CMP) az iszapban lévő csiszolószemcsék állandó súrlódást és kopást okoznak.polírozó lemezekés színpadok. Kivételes keménységének és kopásállóságának köszönhetően az alumínium-oxid kerámiát széles körben használják kerámia polírozó asztalokhoz, polírozó lemezekhez, átlapoló lemezekhez és végfeldolgozókhoz.

Az alumínium-oxid polírozó asztalok kiemelkedő felületi keménysége egyenletes síkságot biztosít nagy adag ostya feldolgozása után, ami kritikus a forgácsfelület síkságának pontos szabályozásához.

4. Alkalmazások a Semiconductor Packagingben

A félvezető csomagolásban az alumínium-oxid kerámiát széles körben gyártják nagy teljesítményű elektronikai eszközök csomagolóanyagaiként, hűtőbordáiként és alaplapjaként. Az alumínium-oxid áramköri szubsztrátumok kiváló szigetelést, megfelelő hővezető képességet, alacsony hőtágulási együtthatót és nagy mechanikai szilárdságot kínálnak, így az elektronikus csomagolás egyik fő választása. A csupasz forgácsoláshoz használt alumínium-oxid alkatrészek még magas hőmérsékleten is kiváló légtömörséggel rendelkeznek, és széles körben használják vákuumelektronikai környezetben.

Ezenkívül az alumínium-oxid kerámia alkatrészek kulcsfontosságú alkotóelemként szolgálnak a félvezető háttérberendezésekben, például kerámia kapillárisokban a huzalkötő gépekhez, kerámia fúvókákhoz és a tesztkezelők szondakártyáihoz, amelyek mindegyike rendkívül nagy pontosságot, nagy kopásállóságot és megbízható elektromos szigetelést igényel.