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Placa distribuidora de cerámica de alúmina de alta pureza (99,9%) para PECVD, LPCVD y MOCVD.
El Placa de distribución de cerámica de alúmina al 99,9% Es un componente de precisión fundamental para equipos de grabado de semiconductores, CVD y deposición de películas delgadas ALD. Se utiliza ampliamente en etapas clave del proceso, como la deposición química en fase vapor (CVD), la deposición de capas atómicas (ALD), la deposición física en fase vapor (PVD) y el grabado por plasma. Gracias a su diseño que combina canales de flujo concéntricos en espiral con una estructura multicapa de amortiguación de gas, la placa dispersa uniformemente el plasma y los gases del proceso, garantizando la consistencia del procesamiento en toda la oblea.
Placa distribuidora de cerámica de alúmina de alta pureza (99,9%) para PECVD, LPCVD y MOCVD.
Descripción del Producto
La función principal de este Alta purezaAl₂O₃ CPlaca de distribución de gas cerámico Su función es distribuir los gases de proceso de manera uniforme y estable sobre la superficie de la oblea, garantizando así un espesor de deposición de película delgada uniforme, precisión de grabado y repetibilidad del proceso. Su rendimiento determina directamente la uniformidad de las películas delgadas, la precisión del grabado y el rendimiento del proceso durante la fabricación de obleas. Fabricado con material cerámico de alúmina (Al₂O₃) de alta pureza (pureza ≥99,9 %) mediante tecnologías de conformado de precisión, sinterización a alta temperatura y mecanizado de microagujeros de ultraprecisión, el producto ofrece ventajas significativas, como alta estabilidad química, excelente resistencia a la corrosión, alto aislamiento eléctrico y baja generación de partículas, lo que lo convierte en un sustituto ideal para las placas de distribución de gas metálicas tradicionales.
Propiedades clave del material
La cerámica de alúmina de alta pureza al 99,9% (también conocida como alúmina de grado 3N) es uno de los materiales preferidos para los componentes de equipos semiconductores, ya que ofrece las siguientes propiedades excepcionales:
| Indicadores de desempeño | Valores típicos | Importancia funcional |
| Pureza | ≥99,9% (Al₂O₃) | Contenido de impurezas ultrabajo para evitar la contaminación metálica de las obleas. |
| Densidad | 3,9–3,94 g/cm³ | Estructura densa, libre de huecos, que impide la permeación y fuga de gases. |
| Dureza Vickers | 18–20 GPa (aprox. 2000 HV) | Alta resistencia al desgaste, lo que prolonga su vida útil. |
| Resistencia a la flexión | 330–400 MPa | Alta resistencia mecánica; soporta las tensiones de instalación y de proceso. |
| Módulo de elasticidad | 390–393 GPa | Alta rigidez; mantiene la estabilidad dimensional. |
| Conductividad térmica | 27–32 W/(m·K) | Ecualización rápida de la temperatura; estabiliza el campo de temperatura del proceso. |
| Coeficiente de dilatación térmica | 8,0 × 10⁻⁶ /K | Se ajusta a la dilatación térmica de las obleas de silicio, reduciendo así la tensión térmica. |
| Temperatura máxima de funcionamiento | 1700°C | Compatible con procesos de deposición y recocido a alta temperatura. |
| Resistividad volumétrica | >10¹⁴ Ω·cm (20 °C) | Excelentes propiedades de aislamiento eléctrico; previene daños electrostáticos. |
| Constante dieléctrica | ≈9,7 | Adecuado para entornos de plasma de alta frecuencia. |
| Pérdida dieléctrica | <3,0×10⁻⁴ | Las bajas pérdidas dieléctricas garantizan la eficiencia de la transmisión de RF. |
| Fuerza dieléctrica | >15 kV/mm | alta resistencia a la ruptura dieléctrica |
Estructura del producto y principios funcionales
1. Funciones principales
La función principal del cabezal de ducha es transformar los gases de proceso concentrados entrantes —a través de canales internos de precisión y matrices de microorificios— en un flujo laminar de baja turbulencia y altamente uniforme que se distribuye de manera homogénea sobre la superficie de la oblea. Esto logra lo siguiente:
(1) Uniformidad de la deposición de película delgada: Asegura que la variación del espesor de la película en toda la superficie de la oblea sea <±3%.
(2) Uniformidad del grabado: Evita el sobregrabado o el subgrabado localizado.
(3) Distribución uniforme del plasma: Actúa como un electrodo en los procesos PECVD/grabado para generar un campo eléctrico uniforme.
(4) Control de temperatura coordinado: Funciona en conjunto con el susceptor de la oblea para mantener temperaturas de proceso estables.
2. Composición estructural típica
| Módulo estructural | Descripción de la función | Requisitos de precisión |
| Cámara de distribución de gas | Optimiza las vías de flujo de aire internas y utiliza la simulación CFD para reducir la pérdida de presión, garantizando una distribución uniforme del gas. | tolerancia del corredor ±0,05 mm |
| Matriz de microporos | Los orificios pasantes densamente dispuestos, con diámetros de 0,1 a 1,0 mm, convierten el gas en un flujo laminar uniforme. | tolerancia de apertura ±0,01 mm |
| Superficie de sellado | Funciona conjuntamente con el sello de la cavidad para evitar fugas de gas. | planitud ≤ ±2 μm |
| Recubrimiento de superficie (opcional) | Recubrimientos de SiC o nitruro resistentes a la corrosión depositados mediante PVD/CVD | Uniformidad del espesor del recubrimiento ±5% |
Parámetros técnicos clave
| Elementos de parámetros | Especificaciones técnicas |
| Grado de pureza | ≥99,9% (grado 3N); 99,99% (grado 4N) opcional |
| Tamaño del grano | promedio <6 μm (microestructura densa) |
| Tasa de absorción de agua | 0% (sinterización totalmente densa) |
| Permeabilidad de los gases | 0% (superó la prueba de fugas de helio) |
| Diámetro de microporos | Φ0,2–6 mm (personalizado según el proceso) |
| Tolerancia a los microporos | ±0,01 mm |
| Relación profundidad-diámetro de los microagujeros | hasta 50:1 |
| Rugosidad de la pared del pozo | Ra ≤0,2 μm |
| Planitud de la superficie | ≤±2 μm (área total) |
| Rugosidad superficial | Ra ≤0,01–0,1 μm (capaz de pulir hasta obtener un acabado de espejo) |
| Especificaciones de obleas aplicables | 6 pulgadas / 8 pulgadas / 12 pulgadas |
| Diámetro exterior máximo | Φ300 mm y superiores (personalizable) |
| Rango de temperatura de funcionamiento | temperatura ambiente a 1000 °C |
| Gas resistente a la corrosión | F₂, Cl₂, CF₄, SF₆, HF, O₂, NH₃ y así sucesivamente |
Ventajas competitivas principales del producto
1. Ultra alta pureza, cero contaminación metálica.
Pureza ≥99,9%; niveles de impurezas (p. ej., Na, Si) <100 ppm
No se produce lixiviación de iones metálicos, lo que evita la contaminación metálica de las obleas.
Cumple con los estrictos requisitos de pureza de materiales para nodos de proceso avanzados (≤7 nm).
2. Excepcional resistencia a la corrosión
Altamente resistente a gases de plasma altamente corrosivos, como los gases a base de flúor (F₂, CF₄, SF₆) y a base de cloro (Cl₂).
La microestructura densa bloquea la permeación de gases corrosivos, evitando la erosión interna.
Mantiene la integridad de la superficie durante períodos prolongados en entornos de grabado por plasma y genera partículas mínimas.
3. Tecnología de mecanizado de microagujeros de precisión
Utiliza un proceso híbrido que combina la perforación láser y el rectificado de precisión para lograr un mecanizado de microagujeros de alta precisión.
Mantiene una consistencia en el diámetro del orificio de ±0,01 mm, lo que garantiza una distribución uniforme del flujo de gas.
Capaz de mecanizar microagujeros ultraprofundos con una relación de aspecto de 50:1, cumpliendo con los requisitos de diseños complejos de trayectorias de flujo de aire.
4. Excelente estabilidad térmica y propiedades aislantes.
El coeficiente de dilatación térmica coincide con el de las obleas de silicio, lo que resulta en una deformación mínima durante las fluctuaciones de temperatura.
Resistividad volumétrica >10¹⁴ Ω·cm; mantiene un aislamiento eléctrico estable en entornos de plasma de alta frecuencia.
Constante dieléctrica estable; adecuada para la transmisión de potencia de RF a frecuencias superiores a 1 GHz.
5. Vida útil excepcionalmente larga y bajos costos de mantenimiento.
Dureza Vickers de 18–20 GPa; resistencia al desgaste muy superior a la de materiales tradicionales como las aleaciones de aluminio.
La vida útil en entornos corrosivos es de 3 a 5 veces mayor que la de las placas de flujo metálicas.
Reduce la frecuencia de los tiempos de inactividad relacionados con el mantenimiento y mejora la Eficiencia General de los Equipos (OEE).
6. Garantía de alta pureza
Superficie pulible hasta obtener un acabado de espejo (Ra < 0,01 μm) con mínima liberación de partículas
Cumple con los estándares de salas limpias de Clase 1.
Su estructura totalmente densa y sin poros evita el atrapamiento de gases y la contaminación cruzada.
Aplicaciones
1. Deposición química en fase vapor (CVD)
En los equipos de deposición de películas delgadas, como PECVD, LPCVD y MOCVD, la placa de distribución de gas dispersa uniformemente los gases precursores sobre la superficie de la oblea, lo que permite la deposición de alta calidad de películas de SiO₂, Si₃N₄, polisilicio y metales (por ejemplo, TiN, W).
2. Deposición de capas atómicas (ALD)
El proceso ALD impone exigencias extremadamente altas en cuanto a la uniformidad del gas; las placas de distribución de gas de alúmina de alta pureza mantienen la estabilidad estructural a altas temperaturas que superan los 600 °C, lo que garantiza un control preciso del espesor de la película a nivel de capa atómica.
3. Grabado por plasma
En los equipos de grabado en seco, la placa de distribución de gas —que también funciona como electrodo de radiofrecuencia— introduce uniformemente los gases de grabado (como CF₄, Cl₂ y SF₆) en la cámara de plasma, a la vez que soporta el bombardeo de iones de alta energía. La alúmina de alta pureza presenta una resistencia a la corrosión por plasma significativamente superior a la de los materiales metálicos.
4. Deposición física de vapor (PVD)
En los equipos de deposición por pulverización catódica, se utiliza una placa de distribución de gas para distribuir uniformemente los gases de pulverización (como Ar y N₂) y mantener un entorno de plasma de pulverización estable.
5. Fabricación avanzada de embalajes y paneles de visualización
En los procesos de empaquetado a nivel de oblea (WLP), empaquetado fan-out y equipos de evaporación OLED, se utilizan placas de distribución de gas de alúmina de alta pureza para la distribución precisa de los gases de proceso, lo que garantiza el rendimiento del empaquetado y una emisión de luz uniforme en los paneles de visualización.
Capacidades de personalización
Ofrecemos servicios integrales de diseño y fabricación a medida, adaptados a modelos de equipos específicos y requisitos de proceso:
Todos los productos se fabrican, limpian, inspeccionan y envasan en una sala limpia de clase 10 (ISO 4) para garantizar que estén libres de contaminación por partículas. Cada lote incluye informes completos con análisis elemental, inspección dimensional y pruebas de fugas de helio.
Nuestro taller
Taller CNC |
Sala de pruebas |
Taller de rectificado de superficies |
Taller de sinterización |
Taller de rectificado circular |
Taller de máquinas de moldeo por inyección |
¿Por qué elegirnos?
1. Investigación y desarrollo personalizados, en lugar de la adaptación de productos estándar.
2. Control exhaustivo de la ciencia de los materiales: Selección de materiales según las necesidades, optimización de la microestructura, consistencia del lote.
3. Capacidad de mecanizado de precisión: La planitud puede alcanzar 0,001 mm, el paralelismo 0,002 mm y la rugosidad Ra 0,1 μm.
Preguntas frecuentes
P1: ¿Qué productos ofrece su empresa?
Nos especializamos en cerámicas de alto rendimiento, como la alúmina y el nitruro de silicio, y ofrecemos aislantes, componentes estructurales, piezas resistentes al desgaste y soluciones personalizadas.
P2: ¿Pueden personalizar piezas no estándar?
Sí. Ofrecemos servicios de procesamiento basados en los planos proporcionados y en el desarrollo técnico colaborativo, brindando un servicio integral desde el diseño hasta la producción en masa.
P3: ¿Qué hay de la precisión y el tiempo de entrega?
Tolerancia estándar ±0,05 mm, grado de precisión ±0,01 mm; muestras de 7 a 15 días, pedidos al por mayor de 20 a 30 días.
P4: ¿Principales áreas de aplicación?
Industrias energética, electrónica, de maquinaria, química y aeroespacial.
P5: ¿Medidas de garantía de calidad?
Inspección de calidad de proceso completo, que proporciona informes de materiales y datos de pruebas de rendimiento, y que respalda la certificación y las pruebas de terceros.
P6: ¿Ofrecen soporte técnico?
Ofrecemos apoyo profesional, como asesoramiento en la selección de materiales, optimización del diseño y análisis de fallos.
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