Fokusring i kammare med hög renhet av aluminiumoxid för plasmaetsning och CVD-system
St.Ceras fokusring är en kritisk processkomponent som används i plasmaetsning, CVD och PVD-halvledarutrustning. Ringen är tillverkad av 99,8 % högren aluminiumoxid (Al₂O₃) och omger skivans kant för att begränsa plasmat och optimera jonernas vinkelfördelning, vilket förbättrar etsningens enhetlighet över skivans yta. Materialet erbjuder exceptionell plasmaresistens, hög dielektrisk hållfasthet (15×10⁶ V/m) och termisk stabilitet upp till 1600°C, vilket säkerställer långsiktig tillförlitlighet i aggressiva fluor- eller klorbaserade plasmamiljöer. Precisionsslipad ID/OD och planhet (≤10 μm) möjliggör korrekt positionering av skivans kant, vilket minskar kantdefekter och partikelgenerering.
Specifikationer(baserat på 99,8 % aluminium₂O₃):
| Egendom | Värde |
| Material | 99,8 % aluminiumoxid (elfenben) |
| Densitet | 3,93 g/cm³ |
| Vattenabsorption | 0% |
| Böjhållfasthet | 361 MPa |
| Sprickstyrka | 3–4 MPa·m¹/² |
| Vickers hårdhet | 16 GPa |
| Youngs modul | 380 GPa |
| Värmeledningsförmåga | 32 W/m·k |
| Termisk expansion (25–1000 °C) | 7,2×10⁻⁶/℃ |
| Dielektrisk styrka | 15×10⁶ V/m |
| Specifikt motstånd | >10¹⁴ Ω·cm |
| Max driftstemperatur | 1600°C |
Användningsområden:
- · Fokusringar i dielektrisk etskammare (oxid-, nitrid-etsning)
- · Silikon etsningskammarkantringar
- · CVD-kammarprocesssatsringar
- · PVD-kammarskydd och klämringar
Tillverkningsprocess:
Högrent aluminiumoxidpulver pressas isostatiskt → bearbetas grönt till nästan färdig form → sintras vid 1600 °C → CNC-diamantslipning av innerdiameter, ytterdiameter och tjocklek → överlappning för att uppnå planhet ≤10 μm → ultraljudsrengöring → 100 % CMM-inspektion. Ytfinish Ra ≤0,4 μm minimerar partikelvidhäftning.
Kvalitetskontroll:
- · 100 % dimensionskontroll (innerdiameter, ytterdiameter, tjocklek, parallellitet)
- · Färgpenetreringstest för mikrosprickor (inga sprickor tillåtna)
- · Visuell inspektion under 20× mikroskop — inga flisor, hålrum eller missfärgningar
- · Dielektrisk hållfasthetstest enligt ASTM D149 (provtagning)
Fördelar jämfört med fokusringar i kisel eller kvarts:
- · 5–10 gånger längre livslängd i fluorkolplasma
- · Inga förbrukningsbara erosionspartiklar som kontaminerar wafers
- · Högre dielektrisk hållfasthet förhindrar ljusbågsbildning
- · Bibehåller planhet och dimensionell noggrannhet under tusentals RF-timmar
Alternativt material — yttriumstabiliserad zirkoniumoxid (ZrO₂):
För tillämpningar som kräver högre brottseghet (t.ex. kammare med frekventa termiska cykler eller mekaniska stötar) finns ZrO₂-fokusringar (densitet 6,03 g/cm³, böjhållfasthet 1000 MPa, brottseghet 5–8 MPa·m¹/²) tillgängliga. Aluminiumoxid erbjuder dock bättre kostnadseffektivitet och är branschstandarden för de flesta fokusringsapplikationer.
Anpassning:
- · Stegprofiler, försänkningar eller monteringshål enligt kundens ritning
- · Y₂O₃-beläggning för förbättrad motståndskraft mot plasmaerosion (tjocklek 20–100 μm)
- · Lasermärkning av artikelnummer, datumkod eller justeringsmarkeringar
Notera:All data följer strikt den medföljande Al₂O₃-egenskapstabellen. För ZrO₂-specifikationer, se det medföljande zirkoniumdioxiddatabladet. Fokusringsdesigner kan kräva patentgodkännande – kunderna ansvarar för att verifiera immateriella rättigheter.
