Области применения и преимущества керамических вакуумных зажимов по сравнению с электростатическими зажимами
В полупроводниковом производстве и прецизионной обработке техническая керамика играет решающую роль в обеспечении высокоточной обработки кремниевых пластин. Две широко используемые технологии зажима на основе керамики — это керамические вакуумные зажимы икерамика Электростатические зажимные устройства. В этих устройствах используется керамика из оксида алюминия или пористая керамика, обеспечивающие исключительную механическую стабильность, химическую стойкость и термостойкость, что делает их идеальными для работы с хрупкими пластинами и подложками.
В данной статье рассматриваются различия между керамическими вакуумными зажимами и электростатическими зажимами, принципы их работы, а также области их применения в полупроводниковой промышленности и производстве высокоточных изделий.
Керамика Вакуумные патроны
Керамические вакуумные зажимы используют отрицательное давление (вакуумное всасывание) для надежного удержания пластин, подложек или других прецизионных компонентов. Эти зажимы обычно имеют пористую керамическую поверхность, что позволяет
Равномерное распределение вакуума и обеспечение прочного сцепления без механического напряжения.
Характеристики керамических вакуумных патронов
● Состав материала
В большинстве вакуумных зажимных устройств используется высокочистая керамика из оксида алюминия, благодаря её твёрдости, низкому коэффициенту теплового расширения и превосходной износостойкости.
● Пористая конструкция поверхности
Пористая керамическая структура обеспечивает равномерное распределение вакуума, предотвращая повреждение чувствительных материалов.
● Плоскость и устойчивость
Разработан для поддержания плоскостности пластины, минимизации дефектов и повышения выхода годной продукции в процессе производства.
● Бесконтактное обращение
Снижает риск загрязнения по сравнению с механическими методами зажима.
● Настройка
Доступны различные размеры пор и конструкции вакуумных каналов для удовлетворения разнообразных промышленных потребностей.
Применение керамических вакуумных зажимов
● Обработка кремниевых пластин:Используется в полупроводниковой литографии, метрологии и нарезке.
● Производство оптических и дисплейных панелей: Обеспечивает стабильность процесса нанесения тонких пленок.
● Изготовление микроэлектронных устройств и МЭМС-технологий: имеет важное значение для работы с хрупкими подложками во время сборки и контроля качества.
Керамика Электростатические зажимы
Керамика Электростатические зажимы (ЭСЗ) используют электростатические силы для притяжения и удержания пластин, а не вакуумное всасывание. ЭСЗ состоят из технического керамического диэлектрического слоя со встроенными электродами, которые
генерирует электростатическое поле при подаче напряжения.
Характеристики керамических электростатических патронов
● Керамика как диэлектрик
Обеспечивает превосходную электрическую изоляцию и устойчивость к высоким температурам.
● Бесконтактное зажимание
Снижает риск деформации или коробления кремниевых пластин.
● Стабильное удержание в вакууме
В отличие от керамических вакуумных зажимов, регуляторы скорости (ESC) эффективно работают в условиях низкого давления.
● Улучшенный терморегулирование
Во многих электронных регуляторах скорости используется гелиевое газовое охлаждение с обратной стороны пластины для улучшения регулирования температуры подложки.
● Биполярная и монополярная конфигурации
Биполярные конструкции обеспечивают более равномерное усилие зажима, а монополярные — упрощают эксплуатацию.
Применение керамических электростатических зажимных устройств
● Плазменное травление и химическое осаждение из газовой фазы: используются в вакуумных камерах, где традиционные керамические вакуумные зажимы не могут работать.
● Ионная имплантация: обеспечивает стабильное удержание пластины во время процессов с высокой энергией.
● Производство полупроводников: поддержка высокоточной обработки пластин диаметром 300 мм и 200 мм.
● Передовые технологии упаковки и производства МЭМС-устройств: обеспечивают минимальное загрязнение частицами и высокоточное позиционирование.
Сравнение: вакуумные патроны и электростатические патроны
| Особенность | Вакуумные патроны | Электростатические зажимы |
| Метод зажима | Вакуумное всасывание | Электростатическая сила |
Материал | Пористая керамика (оксид алюминия) | Техническая керамика (оксид алюминия, АльН) |
| Использовать в вакууме | Не подходит для условий высокого вакуума. | Идеально подходит для вакуумных камер. |
| Терморегулирование | Пассивный (зависит от свойств материала патрона) | Активный (использует гелиевое газовое охлаждение с обратной стороны) |
| Приложения | Литография, нарезка пластин, контроль качества. | Плазменное травление, химическое осаждение из газовой фазы, ионная имплантация |
Как керамические вакуумные зажимы, так и электростатические зажимы из оксида алюминия играют важную роль в прецизионном производстве и изготовлении полупроводников. Вакуумные зажимы обеспечивают простоту и эффективное крепление пластин в условиях окружающей среды, в то время как электростатические зажимы обеспечивают превосходную производительность в вакуумных процессах и позволяют осуществлять усовершенствованное управление тепловыми процессами.
Использование технической керамики позволяет производителям достичь высокой точности, надежности и отсутствия загрязнений при обработке, обеспечивая высокую производительность в производстве полупроводников и электроники. Выбор подходящего зажимного устройства зависит от технологических требований, условий окружающей среды и потребностей в обработке пластин.
