Alumina, sebagai bahan mentah untuk produk aluminium dan bahan tambahan dalam industri seperti kimia dan jentera, telah lama memainkan peranan penting dalam ekonomi negara. Dengan perkembangan pesat industri baru muncul seperti semikonduktor, permintaan untuk bahan berprestasi tinggi telah melonjak. Produk alumina mewah telah menjadi penting, terutamanya dalam pasaran trilion dolar semikonduktor, di mana alumina merupakan bahan asas utama.
Pasaran Semikonduktor
Memandangkan aplikasi seperti AI, komunikasi 5G, IoT, pengkomputeran awan, elektronik automotif, robotik dan dron terus berkembang, industri semikonduktor berkembang pesat.
Menurut beberapa organisasi penyelidikan pasaran, pasaran semikonduktor global menyaksikan pertumbuhan yang ketara pada 2024. Sebagai contoh, Perangkaan Perdagangan Semikonduktor Dunia (WSTS) melaporkan bahawa pasaran semikonduktor global mencapai 45.76 trilion RMB pada 2024, peningkatan 19%. Pasaran semikonduktor China berkembang 20%, mewakili 30% pasaran global. WSTS meramalkan pertumbuhan 11.2% pada 2025, mencecah 697 bilion USD. Deloitte juga meramalkan jualan 2025 sebanyak 697 bilion USD dan menjangkakan industri semikonduktor akan mencapai jualan 1 trilion USD menjelang 2030.
Aplikasi Alumina dalam Industri Semikonduktor
Komponen Peralatan Semikonduktor
Bahagian seramik alumina terkenal dengan kekerasan yang tinggi, kekuatan mekanikal, rintangan haus, toleransi suhu tinggi, kerintangan elektrik, dan sifat penebat. Ciri-ciri ini menjadikannya penting untuk pembuatan semikonduktor dalam vakum, suhu tinggi dan persekitaran khas yang lain. Alumina memainkan peranan yang tidak boleh ditukar ganti dalam barisan pengeluaran semikonduktor, meliputi hampir semua peralatan semikonduktor dan membentuk bahagian teras peralatan.
Komponen seramik alumina dikelaskan mengikut penggunaannya, termasuk jenis gelang dan silinder, panduan aliran udara, lekapan galas beban, mesin basuh pegang tangan dan modul.
Jenis Cincin dan Silinder: Dalam proses etsa, salutan alumina ketulenan tinggi atau bahagian seramik digunakan untuk ruang etsa dan pelapiknya. Bahan-bahan ini sangat tahan kakisan dan mengurangkan pencemaran semasa etsa plasma.
Komponen Seramik Alumina dalam Peralatan Semikonduktor
| Jenis Produk | Fungsi | Aplikasi Peralatan Semikonduktor |
| Cincin Molibdenum | Meningkatkan panduan gas, penebat, dan rintangan kakisan | Peralatan pemendapan filem nipis |
| Cincin Perlindungan | Melindungi komponen modul utama seperti chuck elektrostatik dan pemanas seramik | Peralatan pemendapan filem nipis, peralatan etsa |
| Cincin Tepi | Menghalang limpahan plasma | Peralatan pemendapan filem nipis, peralatan etsa |
| Cincin Fokus | Menumpukan plasma di dalam ruang | Peralatan pemendapan filem nipis, peralatan etsa, peralatan implantasi ion |
| Penutup Pelindung | Pengedap dan menyerap sisa proses | Peralatan pemendapan filem nipis, peralatan etsa |
| Cincin Pengapit Tanah | Selamat dan menyokong komponen | Peralatan pemendapan filem nipis, peralatan etsa |
| Pelapik | Meningkatkan panduan gas untuk pembentukan filem yang lebih seragam | Peralatan etching |
| Tong Terma | Meningkatkan prestasi kawalan suhu | Peralatan pemendapan filem nipis, peralatan etsa, peralatan implantasi ion |
| Tiub Perlindungan Termokopel | Melindungi termokopel dalam persekitaran suhu dan fizikokimia yang agak stabil | Pelbagai peralatan bahagian hadapan semikonduktor |
Komponen Panduan Aliran Gas
Dalam proses pembersihan plasma, gas menghakis yang mengandungi unsur halogen yang sangat reaktif seperti fluorin dan klorin digunakan. Muncung gas biasanya diperbuat daripada seramik alumina, memerlukan rintangan plasma yang tinggi, kekuatan dielektrik, dan rintangan kakisan yang kuat kepada gas proses dan produk sampingan. Muncung ini juga mempunyai struktur liang dalaman yang tepat untuk mengawal aliran gas dengan tepat.
Komponen seramik alumina penuntun gas digunakan terutamanya dalam peralatan semikonduktor
| Jenis Produk | Fungsi | Aplikasi Peralatan Semikonduktor |
| Muncung, Plat Agihan Gas, Gelang Sekatan, Plat Peresap | Membimbing aliran gas, memastikan pengedaran seragam dan halaju gas proses yang stabil, dan mewujudkan persekitaran proses terkawal | Peralatan pemendapan filem nipis, peralatan etsa |
| Plat Penutup Muncung | Berfungsi sebagai lampiran untuk muncung dan menjerap sisa proses | Peralatan pemendapan filem nipis, peralatan etsa |
Komponen Menanggung Beban dan Pembetulan
Semasa pembuatan semikonduktor, wafer mungkin menjalani rawatan suhu tinggi seperti etsa dan implantasi ion. Pembawa wafer alumina digunakan untuk memastikan kestabilan dan keselamatan wafer semasa pengangkutan. Pembawa ini mempunyai kekonduksian haba yang sangat baik, menghilangkan haba dengan cekap dan mengalihkan haba dari wafer untuk mengelakkan kerosakan haba.
Komponen Pencuci genggaman tangan
Komponen seramik alumina digunakan dalam pengendalian wafer, terutamanya dalam lengan mekanikal yang dipasang pada robot pemindahan wafer. Lengan ini bertindak seperti tangan robot, menggerakkan wafer ke kedudukan tertentu, dengan permukaannya terus menyentuh wafer. Oleh kerana wafer sangat mudah terdedah kepada pencemaran, pengendalian biasanya dilakukan dalam persekitaran vakum. Kebanyakan bahan tidak dapat menahan keadaan, jadi lengan mekanikal diperbuat daripada seramik alumina yang sangat tahan lama dan kekerasan tinggi. Seramik ini juga direka bentuk dengan ketepatan dengan permukaan licin, memastikan pencemaran yang minimum. Pelbagai reka bentuk digunakan, seperti pengapit, galas beban, penjerapan vakum, dan sistem Bernoulli.
Senjata Robotik Alumina/Silikon Karbida
Sumber: Kyocera, Jepun
Bahagian seramik alumina jenis gasket pegangan tangan digunakan terutamanya dalam peralatan semikonduktor
| Jenis Produk | Fungsi | Aplikasi Peralatan Semikonduktor |
| Lengan Robotik | Memindahkan wafer masuk dan keluar dari ruang | Pelbagai peralatan bahagian hadapan semikonduktor |
| Bahagian Penebat | Menghalang pengaliran elektrik; ada juga yang menyediakan penebat | Pelbagai peralatan bahagian hadapan semikonduktor |
| Sinki haba | Menyejukkan komponen peralatan | Pelbagai peralatan bahagian hadapan semikonduktor |
Komponen Pencuci genggaman tangan
Komponen seramik alumina digunakan dalam peralatan semikonduktor, terutamanya dalam jenis modul. Dalam proses pemendapan seperti Pemendapan Wap Fizikal (PVD), Pemendapan Wap Kimia (CVD) dan Penggilap Mekanikal Kimia (CMP), komponen seperti chuck elektrostatik, pemanas seramik, meja penggilap, plat penggilap, ruang dan bahagian lain diperbuat daripada seramik alumina.
Plat penggilap alumina ketulenan tinggi biasanya digunakan, diperoleh dari Kyocera, Jepun.
Substrat Seramik
Substrat seramik menonjol kerana sifat penebatnya yang sangat baik, kekuatan tinggi, pekali pengembangan haba yang rendah, dan kestabilan kimia dan kekonduksian terma yang luar biasa. Mereka dianggap secara meluas untuk digunakan dalam pembungkusan litar bersepadu.
Corning telah membangunkan substrat seramik alumina ultra nipis.
Substrat seramik alumina digunakan secara meluas dalam elektronik RF dan gelombang mikro kerana pemalar dielektrik yang tinggi, membolehkan pengecilan litar. Mereka juga mempamerkan kestabilan haba yang sangat baik, hanyutan suhu minimum, kekuatan substrat yang tinggi, dan kestabilan kimia, mengatasi kebanyakan bahan oksida lain. Substrat ini sesuai untuk litar filem tebal, litar filem nipis, litar hibrid, modul komponen gelombang mikro dan banyak lagi. Substrat seramik alumina adalah kos efektif (kira-kira 1/10 harga aluminium nitrida), dengan proses pengeluaran yang matang, menjadikannya yang paling banyak dihasilkan dan digunakan dalam industri.
Pelelas Penggilap CMP
Penggilapan Mekanikal Kimia (CMP) kini merupakan satu-satunya teknologi yang boleh mencapai perancangan global dan digunakan secara meluas dalam penggilap wafer semikonduktor, pengasingan parit cetek, sambung tembaga dan banyak lagi.
Bahan pelelas memainkan peranan penting dalam CMP dengan melakukan tindakan mekanikal seperti pemotongan mikro dan menggaru. Cecair penggilap menyumbang 49% daripada kos bahan penggilap CMP, manakala bahan pelelas menyumbang 50%-70% daripada kos cecair penggilap.
Sumber: Institut Penyelidikan Huifu Guangzhou
Bahan pelelas yang paling biasa digunakan termasuk SiO2, CeO2, dan Al2O3. Antaranya, serbuk alumina sfera submikron ketulenan tinggi, digunakan sebagai pelelas dalam cecair penggilap CMP, menawarkan kadar penyingkiran yang tinggi, penggilapan pantas, calar halus minimum pada permukaan yang digilap dan tahap kelicinan yang tinggi. Ia sesuai untuk digunakan dalam proses penggilapan semikonduktor.
Mengenai Jentera Serbuk Epik
Jentera Serbuk Epik ialah pembekal terkemuka peralatan pengisaran ultrahalus dan pengelasan udara termaju. Dengan lebih 20 tahun pengalaman dalam bidang ini, penyelesaian inovatif kami menyokong industri seperti semikonduktor, tenaga baharu dan farmaseutikal. Kami komited untuk menyampaikan peralatan berprestasi tinggi dan perkhidmatan yang luar biasa untuk membantu pelanggan kami mencapai hasil yang terbaik.
Terokai produk dan perkhidmatan kami untuk mengetahui cara kami boleh membantu anda dalam mengoptimumkan proses pembuatan anda.
