Application de la plaque à soupape en céramique d'alumine dans les soupapes à vide pour semi-conducteurs

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Dans le domaine de la fabrication des semi-conducteurs, la stabilité et la pureté de l'environnement sous vide sont cruciales pour la qualité des produits. En tant qu'élément clé du contrôle du flux et de l'étanchéité des gaz dans les systèmes à vide, la performance des vannes à vide affecte directement la qualité et l'efficacité de la production des produits semi-conducteurs. Les vannes en céramique d'alumine sont devenues le principal choix en matière de vannes à vide pour semi-conducteurs en raison de leurs excellentes performances.

1. Performance d'étanchéité
   La plaque de soupape en céramique d'alumine a une microstructure unique, et ses cristaux internes sont disposés de manière serrée et ordonnée, sans pores ni défauts évidents. Cette structure dense rend difficile la pénétration des molécules de gaz dans la plaque de soupape, ce qui assure une excellente étanchéité de la soupape à vide. Par rapport aux matériaux d'étanchéité traditionnels en caoutchouc ou en métal, le taux de pénétration des gaz dans la plaque de soupape en céramique d'alumine peut être réduit à un millième, voire moins, ce qui améliore considérablement la fiabilité de l'étanchéité du système à vide.
2. Stabilité chimique
   Au cours du processus de fabrication des semi-conducteurs, le système de vide peut entrer en contact avec divers gaz corrosifs et réactifs chimiques, tels que le fluorure utilisé dans le processus de gravure. Les matériaux d'étanchéité ordinaires sont susceptibles de vieillir et de se corroder sous l'action à long terme de ces milieux corrosifs, ce qui entraîne une diminution des performances d'étanchéité. Les céramiques d'alumine, en revanche, présentent une excellente stabilité chimique et sont très résistantes à la plupart des substances chimiques, capables de maintenir l'intégrité et les performances d'étanchéité de la vanne dans des environnements chimiques difficiles. La durée de vie de la valve en céramique d'alumine dans la valve à vide des semi-conducteurs est donc considérablement prolongée, ce qui réduit les temps d'arrêt de l'équipement dus au remplacement des pièces d'étanchéité et améliore l'efficacité de la production.

1. Résistance aux hautes températures
   Dans certains processus de fabrication de semi-conducteurs, tels que le recuit à haute température, la croissance épitaxiale, etc., le système de vide doit résister à des températures plus élevées, jusqu'à plusieurs centaines de degrés, voire plus. Les soupapes en céramique d'alumine peuvent supporter des températures élevées allant jusqu'à 1600 °C. Dans des environnements à haute température, leurs propriétés physiques et chimiques restent stables sans ramollissement, déformation ou dégradation des performances d'étanchéité. Cette caractéristique garantit que la valve à vide peut continuer à fonctionner de manière fiable pendant les processus à haute température, en maintenant la stabilité du système de vide et en répondant aux exigences strictes de la fabrication de semi-conducteurs en matière de scellage sous vide dans des environnements à haute température.

1. Scénarios d'application
   Les valves en céramique d'alumine sont largement utilisées dans plusieurs aspects clés de la fabrication des semi-conducteurs, notamment :

• Système de transfert de plaquettes : Le système de transfert sous vide d'une usine de fabrication de plaquettes de 12 pouces a augmenté le taux de rebut des plaquettes en raison de la dispersion des particules métalliques des valves. Après l'adoption de valves en céramique d'alumine et d'un placage de nickel en surface, la pollution par les particules a été réduite de 98% et le rendement a augmenté de 1,2 point de pourcentage.
• Équipement de gravure : Un fabricant d'équipements de gravure de semi-conducteurs n'a jamais réussi à sceller des valves métalliques à des températures élevées, ce qui a entraîné des arrêts fréquents de l'équipement. Après l'utilisation de valves en céramique résistantes aux hautes températures, l'équipement a fonctionné en continu pendant 5 000 heures sans défaillance, et la période de maintenance a été multipliée par quatre.

1. Paramètres techniques
   Pureté de l'alumine : ≥ 99,5%
   Résistance à la flexion : 313MPa
   Résistance à la compression : 1961MPa
   Coefficient de dilatation thermique : 7,3
   Plage de température de fonctionnement : -50 à + 1600 ° C

L'utilisation de soupapes en céramique d'alumine dans les soupapes à vide pour semi-conducteurs permet non seulement d'améliorer efficacement les performances d'étanchéité et la stabilité chimique du système à vide, mais aussi de maintenir un fonctionnement fiable dans des environnements à haute température. Sa grande pureté, sa dureté élevée et son faible taux de pénétration des gaz en font un matériau clé indispensable à la fabrication des semi-conducteurs.