Kõrge puhtusastmega alumiiniumoksiidist kambri fookusrõngas plasma söövitus- ja CVD-süsteemidele
St.Cera kambrifokuseerimisrõngas on plasma söövitus-, CVD- ja PVD-pooljuhtseadmetes kasutatav kriitilise tähtsusega protsessikomplekti komponent. 99,8% kõrge puhtusastmega alumiiniumoksiidist (Al₂O₃) valmistatud rõngas ümbritseb kiibi serva, et piirata plasmat ja optimeerida ioonide nurkjaotust, parandades seeläbi söövituse ühtlust kogu kiibi pinnal. Materjal pakub erakordset plasmakindlust, kõrget dielektrilist tugevust (15×10⁶ V/m) ja termilist stabiilsust kuni 1600 °C, tagades pikaajalise töökindluse agressiivsetes fluori- või klooripõhistes plasmakeskkondades. Täppislihvitud sise- ja välisläbimõõt ning tasasus (≤10 μm) võimaldavad kiibi serva täpset positsioneerimist, vähendades servadefekte ja osakeste teket.
Spetsifikatsioonid(põhineb 99,8% alumiiniumil)₂O₃):
| Kinnisvara | Väärtus |
| Materjal | 99,8% alumiiniumoksiid (elevandiluust) |
| Tihedus | 3,93 g/cm³ |
| Veeimavus | 0% |
| Paindetugevus | 361 MPa |
| Murdekindlus | 3–4 MPa·m¹/² |
| Vickersi kõvadus | 16 GPa |
| Youngi moodul | 380 GPa |
| Soojusjuhtivus | 32 W/m·k |
| Soojuspaisumine (25–1000 °C) | 7,2 × 10⁻⁶/℃ |
| Dielektriline tugevus | 15 × 10⁶ V/m |
| Spetsiifiline takistus | >10¹⁴ Ω·cm |
| Maksimaalne töötemperatuur | 1600°C |
Rakendused:
- · Dielektrilise söövituskambri fookusrõngad (oksiid, nitriid söövitus)
- · Ränist söövituskambri servarõngad
- · CVD kambri protsessikomplekti rõngad
- · PVD kambrikaitse ja kinnitusrõngad
Tootmisprotsess:
Kõrge puhtusastmega alumiiniumoksiidi pulber pressitakse isostaatiliselt → freesitakse peaaegu netokujule → paagutatakse temperatuuril 1600 °C → CNC teemantlihvitakse sise- ja välisdiameetrit ning paksust → kattega töödeldakse tasapinna ≤10 μm saavutamiseks → ultrahelipuhastus → 100% CMM-kontroll. Pinnaviimistlus Ra ≤0,4 μm minimeerib osakeste adhesiooni.
Kvaliteedikontroll:
- · 100% mõõtmete kontroll (sisemine läbimõõt, välisläbimõõt, paksus, paralleelsus)
- · Värvaine penetratsioonitest mikropragude suhtes (praod pole lubatud)
- · Visuaalne kontroll 20× mikroskoobi all — mõlke, tühimikke ega värvimuutusi pole
- · Läbilöögitugevuse katse vastavalt standardile ASTM D149 (proovivõtt)
Eelised räni- või kvartsist fookusrõngaste ees:
- · 5–10 korda pikem eluiga fluorosüsiniku plasmas
- · Puuduvad söödavad erosiooniosakesed, mis võiksid plaate saastata
- · Suurem dielektriline tugevus hoiab ära kaarlahenduse
- · Säilitab tasapinna ja mõõtmete täpsuse tuhandete raadiosageduslike tundide jooksul
Alternatiivne materjal — ütriumiga stabiliseeritud tsirkooniumoksiid (ZrO₂):
Rakenduste jaoks, mis nõuavad suuremat purunemiskindlust (nt sagedase termilise tsükkelduse või mehaanilise löögiga kambrid), on saadaval ZrO₂ fookusrõngad (tihedus 6,03 g/cm³, paindetugevus 1000 MPa, purunemiskindlus 5–8 MPa·m¹/²). Alumiiniumoksiid pakub aga paremat kulutõhusust ja on enamiku fookusrõngaste rakenduste jaoks tööstusstandard.
Kohandamine:
- · Astmeprofiilid, süvendid või kinnitusavad vastavalt kliendi joonisele
- · Y₂O₃-kate plasmaerosioonikindluse parandamiseks (paksus 20–100 μm)
- · Osa numbri, kuupäevakoodi või joondusmärkide lasermärgistamine
Märkus:Kõik andmed vastavad rangelt kaasasolevale Al₂O₃ omaduste tabelile. ZrO₂ spetsifikatsioonide kohta vaadake kaasasolevat tsirkooniumoksiidi andmelehte. Fokusrõngaste disainilahenduste puhul võib vaja minna patendikontrolli – kliendid vastutavad intellektuaalomandi õiguste kontrollimise eest.
