アルミナセラミックバルブプレートの半導体真空バルブへの応用
半導体製造の分野では、真空環境の安定性と純度が製品の品質にとって極めて重要です。真空システムにおけるガスの流れと密閉を制御する重要な部品として、真空バルブの性能は半導体製品の品質と生産効率に直接影響します。アルミナセラミックバルブは、その優れた性能により、半導体真空バルブの中心的な選択肢となっています。
- シール性能
アルミナセラミックバルブプレートはユニークな微細構造を持ち、内部の結晶は緻密かつ整然と配列され、明らかな気孔や欠陥はほとんどありません。この緻密な構造により、ガス分子がバルブプレートを透過しにくく、真空バルブに優れたシール性能を発揮します。従来のゴムや金属のシール材に比べ、アルミナセラミックバルブプレートのガス透過率は1000分の1、あるいはそれ以下に抑えることができ、真空システムのシール信頼性が大幅に向上します。 - 化学的安定性
半導体の製造工程では、エッチング工程で使用されるフッ化物ガスなど、様々な腐食性ガスや化学試薬に真空システムが接触することがあります。一般的なシール材は、これらの腐食性媒体の長期作用により経年劣化や腐食を起こしやすく、シール性能が低下します。一方、アルミナセラミックスは化学的安定性に優れ、ほとんどの化学物質に対して高い耐性を持つため、過酷な化学環境下でもバルブの完全性とシール性能を維持することができます。このため、半導体真空バルブにおけるアルミナセラミックバルブの耐用年数は大幅に延長され、シール部品の交換による装置のダウンタイムが短縮され、生産効率が向上します。
- 高温耐性
高温アニール、エピタキシャル成長など、半導体製造の一部のプロセスでは、真空システムは数百度またはそれ以上の高温に耐える必要があります。アルミナセラミックバルブは、1600℃までの高温に耐えることができます。高温環境下でも、軟化、変形、シール性能の劣化がなく、物理的・化学的特性は安定しています。この特徴により、真空バルブは高温プロセス中でも確実に機能し、真空システムの安定性を維持し、高温環境下での真空シールに対する半導体製造の厳しい要件を満たすことができます。
- アプリケーション・シナリオ
アルミナ・セラミック・バルブは、半導体製造のいくつかの重要な局面で広く使用されている：
- ウェーハ搬送システム：12インチウェーハ工場の真空搬送システムでは、金属バルブのパーティクルの脱落により、ウェーハのスクラップ率が上昇したことがあった。アルミナセラミックバルブにアップグレードし、表面ニッケルメッキを施したところ、パーティクル汚染が98%減少し、歩留まりが1.2ポイント向上した。
- エッチング装置ある半導体エッチング装置メーカーは、高温時に金属バルブの封止に失敗し、装置のダウンタイムが頻発していた。耐高温セラミックバルブを採用したところ、5,000時間連続運転しても故障がなく、メンテナンス期間も4倍に延びた。
- 技術パラメーター
アルミナ純度: ≥ 99.5%
曲げ強度：313MPa
圧縮強度：1961MPa
熱膨張係数：7.3
動作温度範囲：-50～+1600 ° C
半導体真空バルブにアルミナセラミックバルブを適用することで、真空システムのシール性能と化学的安定性を効果的に向上させるだけでなく、高温環境下でも信頼性の高い動作を維持することができます。その高純度、高硬度、低ガス透過率は、半導体製造において不可欠な主要材料となっています。