Aplicación de la placa de válvula cerámica de alúmina en la válvula de vacío para semiconductores

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En el campo de la fabricación de semiconductores, la estabilidad y pureza del entorno de vacío son cruciales para la calidad del producto. Como componente clave para controlar el flujo y el sellado de gases en los sistemas de vacío, el rendimiento de las válvulas de vacío afecta directamente a la calidad y la eficacia de la producción de productos semiconductores. Las válvulas cerámicas de alúmina se han convertido en la elección principal en válvulas de vacío para semiconductores debido a su excelente rendimiento.

1. Rendimiento de sellado
   La placa de la válvula de cerámica de alúmina tiene una microestructura única, y sus cristales internos están dispuestos de forma apretada y ordenada, casi sin poros o defectos evidentes. Esta densa estructura dificulta la penetración de las moléculas de gas en la placa de la válvula, lo que proporciona un excelente rendimiento de sellado para la válvula de vacío. En comparación con los materiales de sellado tradicionales de caucho o metal, el índice de penetración de gas de la placa de válvula de cerámica de alúmina puede reducirse a una milésima o incluso menos, lo que mejora enormemente la fiabilidad de sellado del sistema de vacío.
2. Estabilidad química
   Durante el proceso de fabricación de semiconductores, el sistema de vacío puede entrar en contacto con diversos gases corrosivos y reactivos químicos, como el gas fluoruro utilizado en el proceso de grabado. Los materiales de sellado ordinarios son propensos al envejecimiento y la corrosión bajo la acción prolongada de estos medios corrosivos, lo que provoca una disminución del rendimiento del sellado. La cerámica de alúmina, en cambio, tiene una excelente estabilidad química y es muy resistente a la mayoría de las sustancias químicas, por lo que es capaz de mantener la integridad y el rendimiento de estanquidad de la válvula en entornos químicos agresivos. Esto hace que la vida útil de la válvula de cerámica de alúmina en la válvula de vacío para semiconductores se prolongue enormemente, reduciendo el tiempo de inactividad del equipo causado por la sustitución de las piezas de sellado y mejorando la eficacia de la producción.

1. Resistencia a altas temperaturas
   En algunos procesos de fabricación de semiconductores, como el recocido a alta temperatura, el crecimiento epitaxial, etc., el sistema de vacío debe soportar temperaturas más elevadas, de hasta varios cientos de grados o incluso superiores. Las válvulas de cerámica de alúmina pueden soportar altas temperaturas de hasta 1600 °C. En entornos de alta temperatura, sus propiedades físicas y químicas permanecen estables sin reblandecimiento, deformación ni degradación del rendimiento de sellado. Esta característica garantiza que la válvula de vacío pueda seguir funcionando de forma fiable durante los procesos de alta temperatura, manteniendo la estabilidad del sistema de vacío y cumpliendo los estrictos requisitos de la fabricación de semiconductores para el sellado al vacío en entornos de alta temperatura.

1. Escenarios de aplicación
   Las válvulas cerámicas de alúmina se utilizan ampliamente en varios aspectos clave de la fabricación de semiconductores, entre ellos:

• Sistema de transferencia de obleas: El sistema de transferencia por vacío de una fábrica de obleas de 12 pulgadas aumentó en su día la tasa de desechos de obleas debido al desprendimiento de partículas metálicas de las válvulas. Tras cambiar a válvulas de cerámica de alúmina y niquelado superficial, la contaminación por partículas se redujo en 98% y el rendimiento aumentó en 1,2 puntos porcentuales.
• Equipo de grabado: En una ocasión, un fabricante de equipos de grabado de semiconductores no conseguía sellar las válvulas metálicas a altas temperaturas, lo que provocaba frecuentes paradas del equipo. Tras utilizar válvulas cerámicas resistentes a altas temperaturas, el equipo funcionó ininterrumpidamente durante 5.000 horas sin fallos, y el periodo de mantenimiento se amplió 4 veces.

1. Parámetros técnicos
   Pureza de la alúmina: ≥ 99,5%
   Resistencia a la flexión: 313MPa
   Resistencia a la compresión: 1961MPa
   Coeficiente de dilatación térmica: 7,3
   Temperatura de funcionamiento: -50 a + 1600 ° C

La aplicación de válvulas de cerámica de alúmina en válvulas de vacío de semiconductores no sólo puede mejorar eficazmente el rendimiento de sellado y la estabilidad química del sistema de vacío, sino también mantener un funcionamiento fiable en entornos de alta temperatura. Su gran pureza, alta dureza y baja tasa de penetración de gas lo convierten en un material clave indispensable en la fabricación de semiconductores.