半導体用途では、装置の安定稼働のために、高温、高真空、強い化学腐食に耐える多くの部品が要求される。例えば 酸化アルミニウムセラミックアーム は、次の処理工程(薄膜蒸着、フォトリソグラフィーなど)のためにウェハーの位置を正確に合わせる役割を担っています。アドバンスト・セラミックスは、半導体で広く使用されています。以下は、その主な材料の種類と代表的な用途です。
主要先端セラミック材料
窒化アルミニウム・セラミック
- 高い熱伝導性と電気絶縁性、シリコンとの完全な熱的適合性
- 効率的な放熱のための半導体パッケージ基板、IGBTモジュール、RFデバイスキャリア。
アルミナ・セラミック
- 高い機械強度、耐食性、適度なコスト。
- 真空チャンバーライナー、プラズマエッチング装置ノズル、半導体装置ウェハ搬送ロボットアーム部品
炭化ケイ素セラミック
- 超高温安定性(>1600℃)、耐摩耗性、耐食性
- エピタキシャル成長炉部品、高温CVD(化学気相成長)装置用サーマルフィールド材料
- 高い破壊靭性、優れた耐熱衝撃性
- フォトリソグラフィ装置およびウェーハ切断ブレード用の精密ベアリング。
半導電性セラミックスの例
加工技術の課題
精密機械加工:セラミックスは脆いため、ミクロン単位の公差や複雑な構造を実現するためには、レーザー切断やダイヤモンド研削などの超精密加工技術が必要となる。
複合材料:セラミック-金属複合基板(AlSiCなど)を開発し、放熱と機械的強度のバランスをとる。
新たな需要:第3世代半導体(GaN、SiC)の台頭により、高電圧・高周波セラミック・パッケージング・ソリューションが研究開発の焦点となっている。
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すべての公差は、精密セラミック部品のサイズ、形状、および幾何学的形状に基づいて改善することができ、お客様の装置や特定の要件に完全に適合します。