セラミック部品は、耐高温性、耐食性などの優れた特性を活かし、さまざまな半導体キー機器に多く使用されています。半導体セラミック部品には、半導体セラミックアーム、セラミック基板、セラミックノズル、セラミック窓、セラミックキャビティカバー、多孔質セラミック真空カップなどが含まれます。
1. 半導体セラミックアーム
半導体装置の作業工程において、シリコンウエハーは汚染されることが許されないため、ウエハーを取り扱う際にはセラミック製のアームが必要となり、通常は真の空気清浄環境で行われます。真空環境では、他の材質で作られたメカニカルアームの多くは要求を満たせないため、高温耐性、耐摩耗性、高硬度を備えたセラミックアームを使用する必要があります。通常、セラミックアームの製造には高純度のアルミナ、炭化ケイ素が使用されますが、これら2つの原料は高硬度、耐摩耗性、耐高温性などの物理的特性を備えており、セラミックアームの製造に優れた材料です。これら 2 つの材料を比較すると、アルミナ セラミック アームよりも炭化ケイ素製のセラミック アームの性能が優れています。ただし、材料価格や加工難易度の面から比較すると、アルミナ製セラミックアームの方がコスト効率が良く、通常はアルミナセラミックアームが多く使用されている。
2. セラミック基板
セラミック基板は主に、パワーエレクトロニクスデバイスパッケージング、レーザーパッケージング、発光ダイオードパッケージング、熱電冷却パッケージ、高温電子デバイスパッケージング、その他のパワーデバイスパッケージングなど、さまざまな電子パッケージング分野で使用されます。一般的な材料は高温に耐えられないため、通常の状況では電子部品の実装プロセスには、熱伝導性と耐熱性、高強度、高信頼性のセラミック製品が使用されます。セラミック基板を準備するために、アルミナ、窒化ケイ素、その他の材料がよく使用されます。
3 セラミックノズル
HDP-CVDでは、反応ガスはチャンバーの内外を繋ぐセラミック製のノズルを通って反応チャンバーに流入するため、ノズルの品質が反応ガスの純度や流量に直接影響します。セラミックノズルの製造には、酸化アルミニウムと窒化アルミニウムが一般的に使用されます。窒化アルミニウムセラミックスは酸化アルミニウムに比べて熱伝導率、耐熱衝撃性に優れているため、ノズルのプラズマ腐食による不純物汚染や、組立部品の摩耗による熱変形による不純物汚染がありません。これにより、ノズルが反応ガスや反応チャンバーに不純物汚染のリスクをもたらさず、高度なプロセスの HDP-CVD 装置のアプリケーション要件をより適切に満たすことができます。
4. セラミック窓
セラミックウィンドウは、半導体エッチング装置で広く使用されている重要なコンポーネントです。エッチング装置のチャンバーカバーとして、プラズマエッチング装置に使用されます。エッチング機のチャンバーとプラズマ結合コイルの間に位置します。過酷なプラズマ エッチング環境の侵食に耐えながら、RF (高周波) およびマイクロ波エネルギーをプラズマ エッチング チャンバーに伝達するように設計されています。効果的なセラミックウィンドウは、RF およびマイクロ波周波数での損失角度正接値 (高透過率) が低くなります。そうしないと、エネルギーが吸収されて過剰な熱に変換され、プロセス (RF エネルギーの損失) とコンポーネント (過剰な熱と温度勾配) の両方が劣化する可能性があります。この製品の製造には、高純度アルミナと酸化イットリウムという2つの先進的なセラミック材料が一般的に使用され、厳密な成形、焼結、仕上げ加工と表面溶射プロセスを経て、用途要件を満たす製品が完成します。
5. セラミックキャビティカバー
セラミックキャビティカバーは、セラミックドーム、冷却システム、電極制御システムを含む統合された独立した機能コンポーネントです。 40nm以下の薄膜成膜装置の主要コンポーネントの1つであり、その性能はウエハの品質を確保するために重要です。セラミックキャビティのカバーはウェーハの上部で覆われ、CVD デバイスのキャビティは密閉されてチャンバー環境が形成されます。ベルカバーの周囲にコイルを備えたアンテナ部材は、高周波電力を印加して誘導電界を形成し、ICP（プラズマ）を生成し、それをセラミックキャビティカバーを通してチャンバー内に導入して均一なイオン処理を実行し、スムーズな進行を保護します。蒸着膜の様子。セラミックチャンバーカバーは、反応チャンバーの密閉、内外の圧力差、清浄度において重要な役割を果たしており、CVD装置の最も重要なコアコンポーネントの1つです。
6.セラミック真空吸盤
半導体デバイスで一般的に使用されるセラミック部品のほとんどは緻密なセラミックですが、真空吸盤は多孔質セラミックです。半導体材料のシリコンウェーハは薄くて硬くて脆い材料であり、両面を研削したり研磨したりする必要があります。この種のワークピースの位置を決めて固定するには、一般的に真空吸盤が使用されます。従来の材料で製造された真空吸盤の性能は、使用要件を満たさないことがよくあります。工学と技術の向上後、人々は真空吸盤を作るためにセラミック材料を使用するのが一般的です。一般的に使用される真空吸盤は、2 つのセラミック材料を貼り合わせた多孔質構造です。多孔質セラミックプレートは、ベースの皿穴に取り付けられ、通気性のない緻密なセラミック材料から機械加工されたベースに接着およびシールされます。 2 つの部品の材質は異なりますが、耐摩耗性と機械的特性は似ています。これにより、真空吸盤は使用要件を満たします。
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