Qu'est-ce qui rend la céramique Al2O3 de haute pureté adaptée aux équipements de traitement des semi-conducteurs ?

Dans une usine de fabrication de plaquettes, la contamination est mesurée en parties par milliard. Un matériau qui libère une seule particule métallique ou qui lixivie du sodium dans une chambre de processus peut ruiner tout un lot. C'est pourquoi la céramique d'alumine de haute pureté Al2O3 ceramic est devenue un matériau standard pour les susceptors, les mandrins, les chambres et les traversées. Cet article explique ce qui rend la céramique d'alumine de haute pureté adaptée aux équipements de traitement des semi-conducteurs, et quels chiffres un acheteur doit vérifier.La question du client : "Pourquoi ne pas utiliser simplement de l'alumine standard ?"L'alumine standard à 96 % est un excellent isolant électrique, mais elle contient une phase liante vitreuse avec du sodium, du calcium et d'autres éléments traces. Sous plasma et haute tension, ces éléments migrent hors de la surface et contaminent la plaquette. Une céramique d'oxyde d'aluminium de haute pureté, typiquement de l'alpha-alumine à 99,5 % ou mieux, élimine le liant, de sorte que la surface reste chimiquement silencieuse même dans des chimies agressives à base de fluor et de chlore.Pourquoi la pureté et la densité sont importantes ensembleLa pureté seule ne suffit pas. Le corps doit également être entièrement dense, sans porosité ouverte. Les pores ouverts piègent le gaz de processus, se dégagent dans la chambre et retiennent des particules qui se détachent ensuite sur la plaquette. Une microstructure dense et pure offre trois avantages à la fois : pas de dégazage, génération minimale de particules et une résistivité électrique élevée qui reste élevée même à température de processus. Une résistance à la flexion élevée permet des géométries fines et plates qui maintiennent la plaquette supportée sans fléchir.

Comment spécifier

Définir une pureté minimale (99,5 % est un point d'entrée courant) et un chiffre d'impuretés totales maximal.Exiger une porosité ouverte nulle et une densité mesurée proche de la valeur théorique.Définir la finition de surface en fonction du processus : le rectifié est souvent suffisant, tandis que les pièces exposées au plasma nécessitent une face polie à faible rugosité.

Spécifier la planéité des surfaces de contact de la plaquette afin que l'épaisseur du film reste uniforme.

Convenir des données d'inspection et de l'emballage en salle blanche avant la publication du premier article.

Applications

• Les pièces typiques comprennent des plaques de susceptor de haute pureté pour le traitement des plaquettes, des mandrins de plaquettes en alumine polis et des plaquettes et substrats en alumine pour circuits à couches minces, tous produits selon le dessin avec traçabilité par numéro de série.
• Spécification de référence de haute pureté
• Paramètre
• Valeur
• Base

Teneur en alumine

99,5 % Al2O3(P)Impuretés totales< 5000 ppm(P)Densité3,92 g/cm3

(P)