Фокусирующее кольцо из высокочистого оксида алюминия для плазменного травления и систем химического осаждения из газовой фазы.
Фокусирующее кольцо камеры St.Cera — это важнейший компонент технологического комплекта, используемый в оборудовании для плазменного травления, CVD и PVD полупроводников. Изготовленное из высокочистого оксида алюминия (Al₂O₃) с чистотой 99,8%, кольцо окружает край пластины, ограничивая плазму и оптимизируя угловое распределение ионов, тем самым улучшая равномерность травления по всей поверхности пластины. Материал обладает исключительной устойчивостью к плазме, высокой диэлектрической прочностью (15×10⁶ В/м) и термической стабильностью до 1600 °C, обеспечивая долговременную надежность в агрессивных плазменных средах на основе фтора или хлора. Точная шлифовка внутреннего и внешнего диаметров и плоскостности (≤10 мкм) обеспечивает точное позиционирование края пластины, уменьшая дефекты кромок и образование частиц.
Технические характеристики(на основе 99,8% Al)₂O₃):
| Свойство | Ценить |
| Материал | 99,8% оксид алюминия (цвет слоновой кости) |
| Плотность | 3,93 г/см³ |
| Водопоглощение | 0% |
| Прочность на изгиб | 361 МПа |
| Вязкость разрушения | 3–4 МПа·м¹/² |
| Твердость по Виккерсу | 16 ГПа |
| Модуль Юнга | 380 ГПа |
| Теплопроводность | 32 Вт/м·к |
| Тепловое расширение (25–1000 °C) | 7,2×10⁻⁶/℃ |
| Диэлектрическая прочность | 15×10⁶ В/м |
| Удельное сопротивление | >10¹⁴ Ом·см |
| Максимальная рабочая температура | 1600°C |
Приложения:
- • Фокусирующие кольца камеры травления диэлектрика (травление оксидов, нитридов)
- • Кольца по краям камеры травления кремния
- · Комплект колец для процесса CVD-камеры
- • Защитный экран камеры PVD и зажимные кольца
Производственный процесс:
Порошок высокочистого оксида алюминия подвергается изостатическому прессованию → механической обработке заготовки до получения формы, близкой к окончательной → спеканию при 1600°C → алмазной шлифовке на станке с ЧПУ по внутреннему и внешнему диаметрам и толщине → притирке для достижения плоскостности ≤10 мкм → ультразвуковой очистке → 100% контролю с помощью координатно-измерительной машины. Чистота поверхности Ra ≤0,4 мкм минимизирует прилипание частиц.
Контроль качества:
- • 100% контроль размеров (внутренний диаметр, внешний диаметр, толщина, параллельность).
- • Капиллярный тест на наличие микротрещин (наличие трещин не допускается)
- • Визуальный осмотр под микроскопом с 20-кратным увеличением — отсутствие сколов, пустот или изменения цвета.
- • Испытание на диэлектрическую прочность по стандарту ASTM D149 (отбор проб)
Преимущества перед кольцами фокусировки из кремния или кварца:
- • В 5–10 раз более длительный срок службы во фторуглеродной плазме
- • Отсутствие частиц эрозии, загрязняющих пластины.
- • Более высокая диэлектрическая прочность предотвращает образование дуги.
- • Сохраняет плоскостность и точность размеров на протяжении тысяч часов работы в режиме радиочастотного сканирования.
Альтернативный материал — стабилизированный иттрием диоксид циркония (ZrO₂).₂):
Для применений, требующих более высокой трещиностойкости (например, камеры с частыми термическими циклами или механическими ударами), доступны фокусирующие кольца из ZrO₂ (плотность 6,03 г/см³, прочность на изгиб 1000 МПа, трещиностойкость 5–8 МПа·м¹/²). Однако оксид алюминия обеспечивает лучшую экономическую эффективность и является отраслевым стандартом для большинства применений фокусирующих колец.
Настройка:
- • Ступенчатые профили, зенковки или монтажные отверстия по чертежу заказчика.
- • Покрытие из Y₂O₃ для повышения стойкости к плазменной эрозии (толщина 20–100 мкм)
- • Лазерная маркировка номера детали, кода даты или меток выравнивания.
Примечание:Все данные строго соответствуют прилагаемой таблице свойств Al₂O₃. Технические характеристики ZrO₂ см. в прилагаемом техническом описании диоксида циркония. Для проектирования фокусирующих колец может потребоваться разрешение на использование патентов — ответственность за проверку прав интеллектуальной собственности несут заказчики.
