Pagrindiniai aliuminio oksido keramikos komponentų panaudojimas puslaidininkiuose

Atsižvelgiant į nuolatinį pasaulinių puslaidininkių gamybos pajėgumų augimą ir nenutrūkstamą gamybos procesų pažangą, puslaidininkių gamybos įranga dabar reikalauja precedento neturinčio pagrindinių komponentų našumo. Apdorojant plokšteles, įrangos kamerų vidus yra veikiamas daug atšiaurių darbo sąlygų, įskaitant didelės energijos plazmos bombardavimą, korozinę dujų eroziją, ekstremalius temperatūros svyravimus ir griežtą švaros kontrolę. Tradicinės metalinės ir organinės medžiagos nebegali užtikrinti kombinuotų savybių, tokių kaip atsparumas korozijai, atsparumas aukštai temperatūrai, puiki izoliacija ir mažas užterštumas.

Kaip pirmaujanti pažangi keramika, skirta puslaidininkiams, aliuminio oksido keramika užtikrina optimalų kainos, apdirbamumo ir bendro našumo pusiausvyrą. Pasižymėdami dideliu kietumu, puikia izoliacija, išskirtiniu atsparumu korozijai ir mažu šiluminiu plėtimu, jie visiškai atitinka griežtus reikalavimus, keliamus didelio dydžio ir didelio stiprumo puslaidininkių pakavimo ir gamybos įrangos komponentams, ir tapo nepakeičiamomis konstrukcinėmis medžiagomis pramonėje.

Pagrindiniai aliuminio oksido keramikos komponentų panaudojimas puslaidininkiuose

1. Taikymas litografijos įrangoje

Litografija yra vienas sudėtingiausių puslaidininkių gamybos procesų, keliantis itin griežtus judesio padėties nustatymo tikslumo ir švaros standartus. Aliuminio keramika plačiai naudojama vafliniams griebtuvams, keramikos pakopoms, tikslumuivaldant rankasir kitos pagrindinės dalys.

Plokščių transportavimui naudojama aliuminio oksido keramika, skirta robotų ginklų gamybai. Nors silicio karbido keramika teoriškai idealiai tinka tokiems komponentams, aliuminio oksido keramikos strypai pasižymi didesniu ekonomiškumu dėl mažesnių medžiagų sąnaudų ir lengvesnio apdirbimo. Plokštelių poliravimo procesuose aliuminio oksido keramika plačiai naudojama poliravimo plokštėms, kondicionavimo platformoms irvakuuminis griebtuvass.

Litografijos etapų ir plokštelių perdavimo sistemų padėties nustatymo tikslumas tiesiogiai veikia perdangos tikslumą ir gamybos išeigą. Dėl didelio tvirtumo, mažo šiluminio plėtimosi ir puikaus atsparumo vibracijai aliuminio oksido keramika padeda judesio sistemoms išlaikyti ilgalaikį didelio tikslumo veikimą dideliu greičiu. Tuo tarpu medžiaga atitinka griežtus švarios patalpos reikalavimus, įskaitant be dalelių, nemagnetizmą ir mažą išmetamųjų dujų kiekį.

2. Taikymas ėsdinimo įrangoje

Odinimas yra pagrindinis puslaidininkių gamybos procesas, kurio metu didelės energijos plazma selektyviai pašalina medžiagą iš tam skirtų plokštelių paviršių. Jonizuoto halogeno ir inertinių dujų generuojama plazma ne tik veikia plokšteles, bet ir sukelia nuolatinę fizinę bei cheminę kameros sienelių ir svarbiausių komponentų eroziją. Dėl to iškyla dvi pagrindinės problemos: dėl eroduotų dalių susidaro ore esančios dalelės, kurios gali prilipti prie plokštelių ir sukelti lustų trumpąjį jungimą; be to, komponentų susidėvėjimas pagreitina įrangos senėjimą ir sutrumpina tarnavimo laiką.

Aliuminio oksidas (Al2O3) pasižymi dideliu dielektriniu stiprumu ir puikiu cheminiu atsparumu, todėl išlaiko stabilų veikimą esant intensyviam plazmos poveikiui. Tai viena iš plačiausiai naudojamų medžiagų apsaugai nuo plazminio ėsdinimo. Didelio grynumo aliuminio oksido dangos ir kieto aliuminio oksido keramika dažniausiai naudojamos ėsdinimo kameroms ir vidaus komponentams apsaugoti. Be kamerų konstrukcijų, aliuminio oksido keramika taip pat naudojama dujomspurkštukai, dujų paskirstymo plokštės ir plokštelių sulaikymo žiedai plazmos apdorojimo įrangoje.

3. Taikymas CMP įrangoje

Cheminio mechaninio poliravimo (CMP) metu suspensijoje esančios abrazyvinės dalelės sukelia nuolatinę trintį ir nusidėvėjimąpoliravimo plokštėsir etapai. Atsižvelgiant į išskirtinį kietumą ir atsparumą dilimui, aliuminio oksido keramika plačiai naudojama keraminėms poliravimo lentelėms, poliravimo plokštėms, glaistymo plokštėms ir galutiniams efektams gaminti.

Išskirtinis aliuminio oksido poliravimo stalų paviršiaus kietumas užtikrina pastovų plokštumą apdorojant dideles plokštelių partijas, o tai labai svarbu norint tiksliai kontroliuoti drožlių paviršiaus plokštumą.

4. Taikymas puslaidininkių pakuotėse

Puslaidininkinėse pakuotėse aliuminio oksido keramika plačiai gaminama į pakavimo substratus, šilumos šalintuvus ir didelės galios elektroninių prietaisų pagrindo plokštes. Aliuminio grandinės pagrindai pasižymi puikia izoliacija, tinkamu šilumos laidumu, mažu šiluminio plėtimosi koeficientu ir dideliu mechaniniu stiprumu, todėl jie yra pagrindinis elektroninių pakuočių pasirinkimas. Aliuminio oksido komponentai, skirti plikoms drožlių pakuotėms, pasižymi puikiu sandarumu net esant aukštesnei temperatūrai ir yra plačiai naudojami vakuuminėje elektroninėje aplinkoje.

Be to, aliuminio oksido keramikos dalys yra pagrindiniai komponentai puslaidininkių galinėje įrangoje, pvz., keraminiai kapiliarai, skirti laidų sujungimo mašinoms, keraminiai purkštukai ir zondų kortelės, skirtos bandymų tvarkytojams, kuriems reikalingas itin didelis tikslumas, didelis atsparumas dilimui ir patikima elektros izoliacija.