Применение глиноземистой керамической клапанной пластины в полупроводниковом вакуумном клапане

---

В области производства полупроводников стабильность и чистота вакуумной среды имеют решающее значение для качества продукции. Являясь ключевым компонентом для управления потоком и герметизации газов в вакуумных системах, производительность вакуумных клапанов напрямую влияет на качество и эффективность производства полупроводниковой продукции. Алюмокерамические клапаны стали основным выбором вакуумных клапанов для полупроводников благодаря своим превосходным характеристикам.

1. Герметичность
   Глиноземистая керамическая пластина клапана имеет уникальную микроструктуру, ее внутренние кристаллы расположены плотно и упорядоченно, практически без явных пор и дефектов. Такая плотная структура затрудняет проникновение молекул газа в пластину клапана, обеспечивая тем самым превосходную герметичность вакуумного клапана. По сравнению с традиционными резиновыми или металлическими уплотнительными материалами, скорость проникновения газа в пластину клапана из глиноземистой керамики может быть снижена до одной тысячной или даже ниже, что значительно повышает надежность герметизации вакуумной системы.
2. Химическая стабильность
   В процессе производства полупроводников вакуумная система может контактировать с различными агрессивными газами и химическими реагентами, такими как фтористый газ, используемый в процессе травления. Обычные уплотнительные материалы подвержены старению и коррозии под длительным воздействием этих агрессивных сред, что приводит к снижению эффективности уплотнения. Алюмооксидная керамика, напротив, обладает превосходной химической стабильностью и высокой устойчивостью к большинству химических веществ, способна сохранять целостность и герметичность клапана в жестких химических средах. Благодаря этому срок службы клапана из алюмооксидной керамики в полупроводниковом вакуумном клапане значительно увеличивается, сокращается время простоя оборудования, связанное с заменой уплотнительных деталей, и повышается эффективность производства.

1. Высокая термостойкость
   В некоторых процессах производства полупроводников, таких как высокотемпературный отжиг, эпитаксиальный рост и т. д., вакуумная система должна выдерживать более высокие температуры, до нескольких сотен градусов или даже выше. Алюмокерамические клапаны могут выдерживать высокие температуры до 1600 °С. В условиях высоких температур их физические и химические свойства остаются стабильными без размягчения, деформации или ухудшения герметичности. Эта особенность обеспечивает надежную работу вакуумного клапана во время высокотемпературных процессов, сохраняя стабильность вакуумной системы и удовлетворяя строгим требованиям полупроводникового производства к вакуумному уплотнению в высокотемпературных средах.

1. Сценарии применения
   Алюмокерамические клапаны широко используются в нескольких ключевых аспектах производства полупроводников, включая:

• Система переноса вафель: Вакуумная система переноса 12-дюймовых пластин на заводе по производству пластин однажды увеличила процент брака из-за осыпания частиц металлических клапанов. После перехода на клапаны из алюмооксидной керамики и поверхностного никелирования загрязнение частицами сократилось на 98%, а выход продукции увеличился на 1,2 процентных пункта.
• Оборудование для травления: Производитель оборудования для травления полупроводников однажды не смог герметизировать металлические клапаны при высоких температурах, что приводило к частым простоям оборудования. После использования керамических клапанов, устойчивых к высоким температурам, оборудование непрерывно работало в течение 5 000 часов без сбоев, а период технического обслуживания был продлен в 4 раза.

1. Технические параметры
   Чистота глинозема: ≥ 99,5%
   Прочность на изгиб: 313 МПа
   Прочность на сжатие: 1961 МПа
   Коэффициент теплового расширения: 7,3
   Диапазон рабочих температур: от -50 до + 1600 °С

Применение глиноземистой керамики в полупроводниковых вакуумных клапанах позволяет не только эффективно повысить герметичность и химическую стабильность вакуумной системы, но и обеспечить надежную работу в условиях высоких температур. Высокая чистота, высокая твердость и низкая скорость проникновения газа делают его незаменимым ключевым материалом в производстве полупроводников.