Alüminyum ürünleri için bir hammadde ve kimya ve makine gibi endüstrilerde yardımcı bir malzeme olan alümina, ülke ekonomisinde uzun süredir önemli bir rol oynamaktadır. Yarı iletken gibi gelişmekte olan endüstrilerin hızla gelişmesiyle birlikte, yüksek performanslı malzemelere olan talep artmıştır. Özellikle trilyonlarca dolarlık yarı iletken pazarlarında, alüminanın temel bir malzeme olduğu yüksek kaliteli alümina ürünleri hayati önem taşımaktadır.
Yarı İletken Pazarı
Yapay zeka, 5G iletişim, nesnelerin interneti, bulut bilişim, otomotiv elektroniği, robotik ve dronlar gibi uygulamalar büyümeye devam ettikçe, yarı iletken endüstrisi de hızla büyüyor.
Çeşitli pazar araştırma kuruluşlarına göre, küresel yarı iletken pazarı 2024 yılında önemli bir büyüme kaydetti. Örneğin, Dünya Yarı İletken Ticaret İstatistikleri (WSTS), küresel yarı iletken pazarının 2024 yılında 19% artışla 45,76 trilyon RMB'ye ulaştığını bildirdi. Çin yarı iletken pazarı 20% büyüyerek küresel pazarın 30%'sini oluşturdu. WSTS, 2025 yılında 11,2% büyümeyle 697 milyar ABD dolarına ulaşacağını öngörüyor. Deloitte ayrıca 2025 satışlarının 697 milyar ABD doları olacağını ve yarı iletken sektörünün 2030 yılına kadar 1 trilyon ABD doları satış hacmine ulaşacağını öngörüyor.
Yarı İletken Endüstrisinde Alümina Uygulamaları
Yarı İletken Ekipman Bileşenleri
Alümina seramik parçalar, yüksek sertlikleri, mekanik mukavemetleri, aşınma dirençleri, yüksek sıcaklık toleransları, elektriksel dirençleri ve yalıtım özellikleriyle bilinir. Bu özellikler, onları vakum, yüksek sıcaklık ve diğer özel ortamlarda yarı iletken üretimi için vazgeçilmez kılar. Alümina, yarı iletken üretim hatlarında vazgeçilmez bir rol oynar ve neredeyse tüm yarı iletken ekipmanlarını kapsar ve ekipmanın temel parçalarını oluşturur.
Alümina seramik bileşenler, halka ve silindir tipleri, hava akış kılavuzları, yük taşıyan fikstürler, elde taşınan yıkayıcılar ve modüller dahil olmak üzere kullanım alanlarına göre sınıflandırılır.
Halka ve Silindir Tipleri: Aşındırma işleminde, aşındırma odaları ve astarları için yüksek saflıkta alümina kaplamalar veya seramik parçalar kullanılır. Bu malzemeler korozyona karşı oldukça dayanıklıdır ve plazma aşındırma sırasında kirlenmeyi azaltır.
Yarı İletken Ekipmanlarda Alümina Seramik Bileşenler
| Ürün Türü | İşlev | Yarı İletken Ekipman Uygulaması |
| Molibden Halkası | Gaz yönlendirmesini, yalıtımı ve korozyon direncini artırır | İnce film biriktirme ekipmanı |
| Koruma Yüzüğü | Elektrostatik mandrelin ve seramik ısıtıcıların gibi temel modül bileşenlerini korur | İnce film biriktirme ekipmanı, aşındırma ekipmanı |
| Kenar Halkası | Plazma taşmasını önler | İnce film biriktirme ekipmanı, aşındırma ekipmanı |
| Odak Halkası | Plazmayı hazne içinde yoğunlaştırır | İnce film biriktirme ekipmanı, aşındırma ekipmanı, iyon implantasyon ekipmanı |
| Koruyucu Kapak | İşlem kalıntılarını kapatır ve emer | İnce film biriktirme ekipmanı, aşındırma ekipmanı |
| Topraklama Kelepçe Halkası | Bileşenleri sabitler ve destekler | İnce film biriktirme ekipmanı, aşındırma ekipmanı |
| Astar | Daha düzgün film oluşumu için gaz yönlendirmesini geliştirir | Aşındırma ekipmanı |
| Termal Varil | Sıcaklık kontrol performansını iyileştirir | İnce film biriktirme ekipmanı, aşındırma ekipmanı, iyon implantasyon ekipmanı |
| Termokupl Koruma Tüpü | Termokuplları nispeten sabit bir sıcaklık ve fizikokimyasal ortamda korur | Çeşitli yarı iletken ön uç ekipmanları |
Gaz Akış Kılavuzu Bileşenleri
Plazma temizleme işleminde, flor ve klor gibi yüksek reaktif halojen elementler içeren aşındırıcı gazlar kullanılır. Gaz nozulları genellikle alümina seramiklerden yapılır ve yüksek plazma direnci, dielektrik dayanımı ve proses gazlarına ve yan ürünlerine karşı güçlü korozyon direnci gerektirir. Bu nozullar ayrıca, gaz akışını doğru bir şekilde kontrol etmek için hassas iç gözenek yapılarına sahiptir.
Gaz kılavuzlu alümina seramik bileşenler esas olarak yarı iletken ekipmanlarda kullanılır
| Ürün Türü | İşlev | Yarı İletken Ekipman Uygulaması |
| Nozul, Gaz Dağıtım Plakası, Kısıtlama Halkası, Difüzör Plakası | Gaz akışını yönlendirir, proses gazlarının düzgün dağılımını ve sabit hızını sağlar ve kontrollü bir proses ortamı yaratır | İnce film biriktirme ekipmanı, aşındırma ekipmanı |
| Nozul Kapak Plakası | Nozullara bağlantı elemanı olarak hizmet eder ve işlem kalıntılarını emer | İnce film biriktirme ekipmanı, aşındırma ekipmanı |
Yük Taşıyıcı ve Sabitleme Bileşenleri
Yarı iletken üretimi sırasında, yonga plakaları aşındırma ve iyon aşılama gibi yüksek sıcaklık işlemlerine tabi tutulabilir. Alümina yonga plaka taşıyıcıları, yonga plakalarının nakliye sırasında stabilitesini ve güvenliğini sağlamak için kullanılır. Bu taşıyıcılar mükemmel ısı iletkenliğine sahiptir ve ısıyı yonga plakasından etkili bir şekilde dağıtıp uzaklaştırarak termal hasarı önler.
El Tutacağı Yıkayıcı Bileşenleri
Alümina seramik bileşenler, özellikle gofret transfer robotlarına monte edilmiş mekanik kollarda, gofret taşıma işlemlerinde kullanılır. Bu kollar, robotun elleri gibi davranarak gofretleri belirli konumlara taşır ve yüzeyleri doğrudan gofretlere temas eder. Gofretler kirlenmeye karşı son derece hassas olduğundan, taşıma işlemi genellikle vakum ortamında gerçekleştirilir. Çoğu malzeme bu koşullara dayanamadığından, mekanik kollar son derece dayanıklı ve yüksek sertliğe sahip alümina seramiklerden üretilir. Seramikler ayrıca, minimum kirlenmeyi garanti eden pürüzsüz yüzeylerle hassas bir şekilde tasarlanmıştır. Kelepçeleme, yük taşıma, vakum adsorpsiyonu ve Bernoulli sistemleri gibi çeşitli tasarımlar kullanılır.
Alümina/Silisyum Karbür Robotik Kollar
Kaynak: Kyocera, Japonya
El kavrama contası tipi alüminyum seramik parçalar çoğunlukla yarı iletken ekipmanlarda kullanılır
| Ürün Türü | İşlev | Yarı İletken Ekipman Uygulaması |
| Robotik Kol | Gofretleri haznenin içine ve dışına aktarır | Çeşitli yarı iletken ön uç ekipmanları |
| Yalıtım Parçası | Elektriksel iletimi engeller; bazıları aynı zamanda yalıtım da sağlar | Çeşitli yarı iletken ön uç ekipmanları |
| Soğutucu | Soğutma ekipmanı bileşenleri | Çeşitli yarı iletken ön uç ekipmanları |
El Tutacağı Yıkayıcı Bileşenleri
Alümina seramik bileşenler, özellikle modül tiplerinde olmak üzere yarı iletken ekipmanlarda kullanılır. Fiziksel Buhar Biriktirme (PVD), Kimyasal Buhar Biriktirme (CVD) ve Kimyasal Mekanik Parlatma (CMP) gibi biriktirme işlemlerinde, elektrostatik aynalar, seramik ısıtıcılar, parlatma masaları, parlatma plakaları, hazneler ve diğer parçalar gibi bileşenler alümina seramiklerden üretilir.
Genellikle Japonya'nın Kyocera firmasından temin edilen yüksek saflıktaki alümina parlatma plakaları kullanılır.
Seramik Alt Tabakalar
Seramik alt tabakalar, mükemmel yalıtım özellikleri, yüksek mukavemetleri, düşük termal genleşme katsayıları ve mükemmel kimyasal kararlılıkları ve termal iletkenlikleri ile öne çıkar ve entegre devre paketlemede yaygın olarak kullanılırlar.
Corning, ultra ince alümina seramik alt tabakalar geliştirdi.
Alümina seramik alttaşlar, yüksek dielektrik sabitleri sayesinde devre minyatürleştirmeye olanak sağlaması nedeniyle RF ve mikrodalga elektroniğinde yaygın olarak kullanılmaktadır. Ayrıca, mükemmel termal kararlılık, minimum sıcaklık kayması, yüksek alttaş mukavemeti ve kimyasal kararlılık sergileyerek diğer çoğu oksit malzemeden daha iyi performans gösterirler. Bu alttaşlar, kalın film devreler, ince film devreler, hibrit devreler, mikrodalga bileşen modülleri ve daha fazlası için uygundur. Alümina seramik alttaşlar, gelişmiş bir üretim süreciyle uygun maliyetlidir (alüminyum nitrürün yaklaşık 1/10 fiyatına), bu da onları sektörde en yaygın üretilen ve kullanılan alttaşlar haline getirir.
CMP Parlatma Aşındırıcıları
Kimyasal Mekanik Parlatma (CMP), şu anda küresel düzlemselleştirmeyi başarabilen tek teknolojidir ve yarı iletken gofret parlatma, sığ hendek izolasyonu, bakır ara bağlantıları ve daha fazlasında yaygın olarak kullanılır.
Aşındırıcılar, mikro kesme ve çizme gibi mekanik işlemler gerçekleştirerek CMP'de kritik bir rol oynar. Parlatma sıvıları, CMP parlatma malzemesi maliyetinin %'sini oluştururken, aşındırıcılar parlatma sıvısı maliyetinin %-70%'sini oluşturur.
Kaynak: Guangzhou Huifu Araştırma Enstitüsü
En yaygın kullanılan aşındırıcılar arasında SiO2, CeO2 ve Al2O3 bulunur. Bunlar arasında, CMP parlatma sıvılarında aşındırıcı olarak kullanılan yüksek saflıktaki mikron altı küresel alümina tozu, yüksek aşındırma oranları, hızlı parlatma, parlatılmış yüzeyde minimum ince çizik ve yüksek düzeyde pürüzsüzlük sunar. Yarı iletkenlerin parlatma işlemlerinde kullanım için idealdir.
Epic Powder Machinery Hakkında
Epik Toz Makinaları gelişmiş ultra ince öğütme ve hava sınıflandırma ekipmanlarının lider tedarikçisidir. Alanında 20 yılı aşkın deneyimimizle, yenilikçi çözümlerimiz yarı iletkenler, yeni enerji ve ilaç gibi sektörlere destek sağlamaktadır. Müşterilerimizin en iyi sonuçları elde etmelerine yardımcı olmak için yüksek performanslı ekipmanlar ve olağanüstü hizmet sunmaya kararlıyız.
Üretim süreçlerinizi optimize etmenize nasıl yardımcı olabileceğimizi öğrenmek için ürünlerimizi ve hizmetlerimizi inceleyin.
