วงแหวนโฟกัสห้องอลูมินาความบริสุทธิ์สูงสำหรับระบบการกัดด้วยพลาสมาและการตกตะกอนด้วยไอระเหย (CVD)
วงแหวนโฟกัสห้องของ St.Cera เป็นส่วนประกอบสำคัญในชุดอุปกรณ์กระบวนการที่ใช้ในอุปกรณ์การผลิตเซมิคอนดักเตอร์แบบพลาสมาเอทช์, CVD และ PVD ผลิตจากอลูมินาบริสุทธิ์สูง 99.8% (Al₂O₃) วงแหวนนี้ล้อมรอบขอบเวเฟอร์เพื่อกักเก็บพลาสมาและเพิ่มประสิทธิภาพการกระจายเชิงมุมของไอออน จึงช่วยปรับปรุงความสม่ำเสมอของการกัดเซาะทั่วพื้นผิวเวเฟอร์ วัสดุนี้มีความทนทานต่อพลาสมาเป็นพิเศษ มีความแข็งแรงทางไฟฟ้าสูง (15×10⁶ V/m) และเสถียรภาพทางความร้อนสูงถึง 1600°C ทำให้มั่นใจได้ถึงความน่าเชื่อถือในระยะยาวในสภาพแวดล้อมพลาสมาที่มีฟลูออรีนหรือคลอรีนเป็นส่วนประกอบ การเจียระไนเส้นผ่านศูนย์กลางภายใน/ภายนอกที่แม่นยำและความเรียบ (≤10 μm) ช่วยให้การวางตำแหน่งขอบเวเฟอร์แม่นยำ ลดข้อบกพร่องที่ขอบและการเกิดอนุภาค
ข้อกำหนด(อ้างอิงจากอะลูมิเนียม 99.8%)₂O₃):
| คุณสมบัติ | ค่า |
| วัสดุ | อลูมินา 99.8% (สีงาช้าง) |
| ความหนาแน่น | 3.93 กรัม/ซม³ |
| การดูดซับน้ำ | 0% |
| ความแข็งแรงดัดงอ | 361 เมกะปาสคาล |
| ความทนทานต่อการแตกหัก | 3–4 MPa·m¹/² |
| ความแข็งวิคเกอร์ส | 16 จีพีเอ |
| โมดูลัสของยัง | 380 จีพีเอ |
| การนำความร้อน | 32 วัตต์/เมตร·เคลวิน |
| การขยายตัวเนื่องจากความร้อน (25–1000°C) | 7.2×10⁻⁶/℃ |
| ความแข็งแรงของไดอิเล็กทริก | 15×10⁶ V/m |
| ความต้านทานจำเพาะ | >10¹⁴ โอห์ม·ซม. |
| อุณหภูมิใช้งานสูงสุด | 1600°C |
การใช้งาน:
- · วงแหวนโฟกัสห้องกัดเซาะไดอิเล็กทริก (กัดเซาะออกไซด์, กัดเซาะไนไตรด์)
- · วงแหวนขอบห้องกัดเซาะซิลิคอน
- · ชุดแหวนสำหรับกระบวนการห้อง CVD
- • แผ่นป้องกันห้อง PVD และแหวนยึด
กระบวนการผลิต:
ผงอลูมินาบริสุทธิ์สูงถูกอัดขึ้นรูปด้วยแรงดันไอโซสแตติก → ขึ้นรูปด้วยเครื่องจักรแบบดิบจนได้รูปทรงใกล้เคียง → เผาผนึกที่อุณหภูมิ 1600°C → เจียรด้วยเครื่อง CNC แบบเพชรเพื่อปรับเส้นผ่านศูนย์กลางภายใน เส้นผ่านศูนย์กลางภายนอก และความหนา → ขัดเงาเพื่อให้ได้ความเรียบ ≤10 μm → ทำความสะอาดด้วยคลื่นอัลตราโซนิค → ตรวจสอบด้วยเครื่อง CMM 100% ความเรียบผิว Ra ≤0.4 μm ช่วยลดการเกาะติดของอนุภาค
การควบคุมคุณภาพ:
- • ตรวจสอบขนาด 100% (เส้นผ่านศูนย์กลางภายใน, เส้นผ่านศูนย์กลางภายนอก, ความหนา, ความขนาน)
- • การทดสอบด้วยสารแทรกซึมสีเพื่อตรวจสอบรอยแตกขนาดเล็ก (ไม่อนุญาตให้มีรอยแตก)
- • ตรวจสอบด้วยสายตาภายใต้กล้องจุลทรรศน์กำลังขยาย 20 เท่า — ไม่พบรอยแตก รอยบุบ หรือการเปลี่ยนสี
- • การทดสอบความแข็งแรงทางไฟฟ้าตามมาตรฐาน ASTM D149 (การสุ่มตัวอย่าง)
ข้อดีเหนือกว่าวงแหวนปรับโฟกัสที่ทำจากซิลิคอนหรือควอตซ์:
- • อายุการใช้งานยาวนานขึ้น 5–10 เท่าในพลาสมาฟลูออโรคาร์บอน
- • ไม่มีอนุภาคกัดกร่อนที่อาจปนเปื้อนแผ่นเวเฟอร์
- • ค่าความต้านทานไฟฟ้าที่สูงขึ้นช่วยป้องกันการเกิดประกายไฟ
- • รักษาความเรียบและความแม่นยำของขนาดได้ยาวนานหลายพันชั่วโมงในการใช้งานด้วยคลื่นวิทยุ (RF)
วัสดุทางเลือก — เซอร์โคเนียที่เสถียรด้วยอิตเทรีย (ZrO₂)₂):
สำหรับงานที่ต้องการความทนทานต่อการแตกหักสูง (เช่น ห้องที่มีการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิบ่อยครั้งหรือแรงกระแทกทางกล) สามารถใช้แหวนโฟกัส ZrO₂ (ความหนาแน่น 6.03 กรัม/ซม³ ความแข็งแรงดัดงอ 1000 MPa ความทนทานต่อการแตกหัก 5–8 MPa·m¹/²) ได้ อย่างไรก็ตาม อลูมินาให้ความคุ้มค่ามากกว่าและเป็นมาตรฐานอุตสาหกรรมสำหรับงานแหวนโฟกัสส่วนใหญ่
การปรับแต่ง:
- • รูปทรงขั้นบันได รูคว้าน หรือรูยึด ตามแบบที่ลูกค้ากำหนด
- • การเคลือบ Y₂O₃ เพื่อเพิ่มความต้านทานต่อการกัดกร่อนจากพลาสมา (ความหนา 20–100 ไมโครเมตร)
- • การทำเครื่องหมายด้วยเลเซอร์สำหรับหมายเลขชิ้นส่วน รหัสวันที่ หรือเครื่องหมายการจัดแนว
บันทึก:ข้อมูลทั้งหมดเป็นไปตามตารางคุณสมบัติของ Al₂O₃ ที่ให้มาอย่างเคร่งครัด สำหรับข้อมูลจำเพาะของ ZrO₂ โปรดดูเอกสารข้อมูลเซอร์โคเนียที่ให้มา การออกแบบวงแหวนโฟกัสอาจต้องได้รับการอนุมัติสิทธิบัตร ลูกค้ามีหน้าที่รับผิดชอบในการตรวจสอบสิทธิ์ในทรัพย์สินทางปัญญา
