Применение и преимущества керамических вакуумных зажимных приспособлений по сравнению с электростатическими зажимными приспособлениями
В производстве полупроводников и прецизионной обработке техническая керамика играет решающую роль в обеспечении высокоточной обработки пластин. Две широко используемые технологии зажима на основе керамики — это керамические вакуумные зажимы икерамика Электростатические зажимные приспособления. В этих зажимных приспособлениях используется алюмооксидная керамика или пористая керамика, что обеспечивает исключительную механическую стабильность, химическую стойкость и термические характеристики, что делает их идеальными для обработки деликатных пластин и подложек.
В данной статье рассматриваются различия между керамическими вакуумными и электростатическими зажимными приспособлениями, принципы их работы, а также их применение в производстве полупроводников и прецизионной промышленности.
Керамика Вакуумные зажимные приспособления
Керамические вакуумные патроны используют отрицательное давление (вакуумный отсос) для надежного удержания пластин, подложек или других прецизионных компонентов. Эти патроны обычно включают пористые керамические поверхности, что позволяет
равномерное распределение вакуума и обеспечение прочного сцепления без механического воздействия.
Характеристики керамических вакуумных присосок
● Состав материала
В большинстве вакуумных зажимных приспособлений используется керамика на основе оксида алюминия высокой чистоты, обладающая твердостью, низким тепловым расширением и превосходной износостойкостью.
● Дизайн пористой поверхности
Пористые керамические структуры обеспечивают равномерное распределение вакуума, предотвращая повреждение чувствительных материалов.
● Ровность и устойчивость
Разработан для поддержания плоскостности пластин, минимизации дефектов и повышения производительности процесса.
● Бесконтактное обращение
Снижает риск загрязнения по сравнению с механическими методами зажима.
● Настройка
Доступны различные размеры пор и конструкции вакуумных каналов для удовлетворения различных промышленных потребностей.
Применение керамических вакуумных присосок
● Обработка пластин:Используется в полупроводниковой литографии, метрологии и кристаллизации.
● Производство оптических и дисплейных панелей: обеспечивает стабильность осаждения тонких пленок.
● Изготовление микроэлектроники и МЭМС: необходимо для работы с хрупкими подложками во время сборки и проверки.
Керамика Электростатические патроны
Керамика Электростатические патроны (ЕСК) используют электростатические силы для притяжения и удержания пластин, а не полагаются на вакуумное всасывание. ЕСК состоят из технического керамического диэлектрического слоя со встроенными электродами, которые
генерируют электростатическое поле при подаче напряжения.
Характеристики керамических электростатических патронов
● Керамика как диэлектрик
Обеспечивает отличную электроизоляцию и устойчивость к высоким температурам.
● Бесконтактный зажим
Снижает риск коробления или деформации пластины.
● Стабильное удержание в вакууме
В отличие от керамических вакуумных зажимных приспособлений, ЕСК эффективно работают в условиях низкого давления.
● Улучшенный термоконтроль
Во многих ЕСК используется гелиевое газовое охлаждение задней стороны пластины для улучшения регулирования температуры.
● Биполярные и монополярные конфигурации
Биполярные конструкции обеспечивают более равномерное усилие зажима, тогда как монополярные конструкции более просты в эксплуатации.
Применение керамических электростатических патронов
● Плазменное травление и химическое осаждение из газовой фазы: используется в вакуумных камерах, где традиционные керамические вакуумные зажимные приспособления не могут работать.
● Ионная имплантация: обеспечивает стабильное удержание пластины во время высокоэнергетических процессов.
● Производство полупроводников: поддержка пластин диаметром 300 мм и 200 мм при высокоточном изготовлении.
● Передовая технология упаковки и производства МЭМС: обеспечивает минимальное загрязнение частицами и высокоточное позиционирование.
Сравнение: вакуумные и электростатические патроны
| Особенность | Вакуумные зажимные приспособления | Электростатические патроны |
| Метод зажима | Вакуумное отсасывание | Электростатическая сила |
Материал | Пористая керамика (оксид алюминия) | Техническая керамика (оксид алюминия, АlN) |
| Использовать в вакууме | Не подходит для сред с высоким вакуумом. | Идеально подходит для вакуумных камер |
| Управление температурным режимом | Пассивный (зависит от свойств материала патрона) | Активный (использует гелиевое газовое охлаждение задней поверхности) |
| Приложения | Литография, резка пластин, инспекция | Плазменное травление, химическое осаждение из газовой фазы, ионная имплантация |
Как керамические вакуумные зажимные приспособления, так и электростатические зажимные приспособления из оксида алюминия необходимы в прецизионном производстве и производстве полупроводников. В то время как вакуумные зажимные приспособления обеспечивают простоту и эффективное зажатие пластин в условиях окружающей среды, электростатические зажимные приспособления обеспечивают превосходную производительность в вакуумных процессах и позволяют осуществлять расширенное управление температурой.
Используя техническую керамику, производители могут добиться высокой точности, надежности и обработки без загрязнений, гарантируя высокую производительность в производстве полупроводников и электроники. Выбор правильного патрона зависит от технологических требований, условий окружающей среды и потребностей в обработке пластин.
