Focusring van zeer zuiver aluminiumoxide voor plasma-ets- en CVD-systemen
De focusring van St.Cera is een essentieel onderdeel van de proceskit die wordt gebruikt in plasma-ets-, CVD- en PVD-halfgeleiderapparatuur. De ring is vervaardigd uit 99,8% zuiver aluminiumoxide (Al₂O₃) en omsluit de rand van de wafer om het plasma te concentreren en de hoekverdeling van de ionen te optimaliseren, waardoor de etsuniformiteit over het waferoppervlak wordt verbeterd. Het materiaal biedt een uitzonderlijke plasmabestendigheid, een hoge diëlektrische sterkte (15 × 10⁶ V/m) en thermische stabiliteit tot 1600 °C, wat een langdurige betrouwbaarheid garandeert in agressieve plasmaomgevingen op basis van fluor of chloor. De nauwkeurig geslepen binnen- en buitendiameter en vlakheid (≤ 10 μm) maken een accurate positionering van de waferrand mogelijk, waardoor randdefecten en de vorming van deeltjes worden verminderd.
Specificaties(gebaseerd op 99,8% Al)₂O₃):
| Eigendom | Waarde |
| Materiaal | 99,8% aluminiumoxide (ivoor) |
| Dikte | 3,93 g/cm³ |
| Waterabsorptie | 0% |
| Buigsterkte | 361 MPa |
| Breuktaaiheid | 3–4 MPa·m¹/² |
| Vickers-hardheid | 16 GPa |
| Youngs modulus | 380 GPa |
| Thermische geleidbaarheid | 32 W/m·k |
| Thermische uitzetting (25–1000 °C) | 7,2 × 10⁻⁶/℃ |
| Diëlektrische sterkte | 15×10⁶ V/m |
| Specifieke weerstand | >10¹⁴ Ω·cm |
| Maximale bedrijfstemperatuur | 1600°C |
Toepassingen:
- • Focusringen voor diëlektrische etskamers (oxide- en nitride-etsen)
- • Randringen van de etskamer van silicium
- • CVD-kamerproceskitringen
- • PVD-kamerafscherming en klemringen
Productieproces:
Hoogzuiver aluminiumoxidepoeder wordt isostatisch geperst → in groene toestand bewerkt tot een vorm die dicht bij de uiteindelijke vorm ligt → gesinterd bij 1600 °C → CNC-diamantslijpen van binnendiameter, buitendiameter en dikte → lappen om een vlakheid van ≤10 μm te bereiken → ultrasoon gereinigd → 100% CMM-inspectie. De oppervlakteafwerking Ra ≤0,4 μm minimaliseert de hechting van deeltjes.
Kwaliteitscontrole:
- • 100% dimensionale inspectie (binnendiameter, buitendiameter, dikte, parallelliteit)
- • Kleurstofpenetratieproef voor het opsporen van microscheurtjes (geen scheuren toegestaan)
- • Visuele inspectie onder een microscoop met 20x vergroting — geen beschadigingen, holtes of verkleuringen
- • Test van de diëlektrische sterkte volgens ASTM D149 (bemonstering)
Voordelen ten opzichte van focusringen van silicium of kwarts:
- • 5–10 keer langere levensduur in fluorkoolstofplasma
- • Geen verbruikbare erosiepartikels die de wafers kunnen verontreinigen
- • Een hogere diëlektrische sterkte voorkomt vonkvorming.
- • Behoudt vlakheid en maatnauwkeurigheid gedurende duizenden uren RF-bewerking
Alternatief materiaal — Yttriumoxide-gestabiliseerd zirkoniumoxide (ZrO₂)₂):
Voor toepassingen die een hogere breuktaaiheid vereisen (bijvoorbeeld kamers met frequente thermische cycli of mechanische schokken), zijn focusringen van ZrO₂ verkrijgbaar (dichtheid 6,03 g/cm³, buigsterkte 1000 MPa, breuktaaiheid 5–8 MPa·m¹/²). Aluminiumoxide biedt echter een betere kosteneffectiviteit en is de industriestandaard voor de meeste focusringtoepassingen.
Aanpassing:
- • Trapprofielen, verzonken gaten of montagegaten volgens klanttekening
- • Y₂O₃-coating voor verbeterde plasma-erosiebestendigheid (dikte 20–100 μm)
- • Lasermarkering van onderdeelnummer, datumcode of uitlijningsmarkeringen
Opmerking:Alle gegevens volgen strikt de bijgeleverde Al₂O₃-eigenschappenstabel. Voor ZrO₂-specificaties verwijzen wij u naar het bijgeleverde zirconia-gegevensblad. Voor het ontwerp van de focusring is mogelijk octrooitoestemming vereist — klanten zijn zelf verantwoordelijk voor het controleren van de intellectuele-eigendomsrechten.
