Fokusring für hochreine Aluminiumoxidkammer für Plasmaätz- und CVD-Systeme
Der Kammerfokusring von St.Cera ist eine wichtige Komponente von Prozesskits für Plasmaätz-, CVD- und PVD-Halbleiteranlagen. Gefertigt aus hochreinem Aluminiumoxid (Al₂O₃) mit einem Reinheitsgrad von 99,8 %, umschließt der Ring den Waferrand, um das Plasma einzuschließen und die Winkelverteilung der Ionen zu optimieren. Dadurch wird die Ätzgleichmäßigkeit auf der gesamten Waferoberfläche verbessert. Das Material zeichnet sich durch außergewöhnliche Plasmabeständigkeit, hohe Durchschlagsfestigkeit (15 × 10⁶ V/m) und thermische Stabilität bis 1600 °C aus und gewährleistet so langfristige Zuverlässigkeit in aggressiven fluor- oder chlorbasierten Plasmaumgebungen. Präzisionsgeschliffene Innen- und Außendurchmesser sowie eine Planheit (≤ 10 μm) ermöglichen eine genaue Positionierung des Waferrandes und reduzieren Randdefekte und Partikelbildung.
Spezifikationen(basierend auf 99,8 % Al)₂O₃):
| Eigentum | Wert |
| Material | 99,8 % Aluminiumoxid (Elfenbein) |
| Dichte | 3,93 g/cm³ |
| Wasseraufnahme | 0% |
| Biegefestigkeit | 361 MPa |
| Bruchzähigkeit | 3–4 MPa·m¹/² |
| Vickers-Härte | 16 GPa |
| Elastizitätsmodul | 380 GPa |
| Wärmeleitfähigkeit | 32 W/m·k |
| Wärmeausdehnung (25–1000°C) | 7,2×10⁻⁶/℃ |
| Durchschlagsfestigkeit | 15×10⁶ V/m |
| Spezifischer Widerstand | >10¹⁴ Ω·cm |
| Maximale Betriebstemperatur | 1600 °C |
Anwendungsbereiche:
- • Fokusringe für die dielektrische Ätzkammer (Oxid-, Nitridätzung)
- • Silizium-Ätzkammer-Randringe
- • CVD-Kammer-Prozesskit-Ringe
- • PVD-Kammerschutz und Klemmringe
Herstellungsprozess:
Hochreines Aluminiumoxidpulver wird isostatisch verpresst → im Grünling in die Endform gebracht → bei 1600 °C gesintert → CNC-Diamantschleifen von Innen-, Außen- und Dickenprofil → Läppen zur Erzielung einer Ebenheit ≤ 10 μm → Ultraschallreinigung → 100 %-KMG-Prüfung. Eine Oberflächenrauheit Ra ≤ 0,4 μm minimiert die Partikelanhaftung.
Qualitätskontrolle:
- • 100% Maßprüfung (Innendurchmesser, Außendurchmesser, Dicke, Parallelität)
- • Eindringprüfung mit Farbstoff auf Mikrorisse (keine Risse zulässig)
- • Sichtprüfung unter einem 20-fachen Mikroskop – keine Absplitterungen, Fehlstellen oder Verfärbungen
- • Prüfung der Durchschlagsfestigkeit nach ASTM D149 (Probenahme)
Vorteile gegenüber Fokusringen aus Silizium oder Quarz:
- • 5–10-fach längere Lebensdauer in Fluorcarbonplasma
- • Keine verbrauchbaren Erosionspartikel, die die Wafer verunreinigen könnten
- • Höhere Durchschlagsfestigkeit verhindert Lichtbogenbildung
- • Gewährleistet Ebenheit und Maßgenauigkeit über Tausende von HF-Stunden
Alternativmaterial — Yttrium-stabilisiertes Zirkonoxid (ZrO₂)₂):
Für Anwendungen, die eine höhere Bruchzähigkeit erfordern (z. B. Kammern mit häufigen Temperaturwechseln oder mechanischen Stößen), sind Fokusringe aus ZrO₂ (Dichte 6,03 g/cm³, Biegefestigkeit 1000 MPa, Bruchzähigkeit 5–8 MPa·m¹/²) erhältlich. Aluminiumoxid bietet jedoch ein besseres Preis-Leistungs-Verhältnis und ist der Industriestandard für die meisten Fokusringanwendungen.
Anpassung:
- • Stufenprofile, Senkbohrungen oder Befestigungslöcher gemäß Kundenzeichnung
- • Y₂O₃-Beschichtung zur Verbesserung der Plasmaerosionsbeständigkeit (Dicke 20–100 μm)
- • Lasermarkierung von Teilenummer, Datumscode oder Ausrichtungsmarken
Notiz:Alle Daten entsprechen strikt der mitgelieferten Al₂O₃-Eigenschaftentabelle. Spezifikationen für ZrO₂ finden Sie im mitgelieferten Zirkonoxid-Datenblatt. Für Fokusringdesigns kann eine Patentfreigabe erforderlich sein – die Kunden sind für die Prüfung der Schutzrechte verantwortlich.
