Poröses Aluminiumoxid-Vakuumfutter

Der Vakuumspanner wird über einen Verbindungsschlauch mit der Vakuumausrüstung verbunden. Wenn das Vakuumspannfutter mit dem Werkstück, beispielsweise einem Wafer-/Dünnfilmmaterial, in Kontakt kommt, beginnt die Vakuumausrüstung zu arbeiten und erzeugt einen Unterdruck im Vakuumspannfutter. Unter atmosphärischem Druck haftet das Werkstück fest an der Vakuumspannplatte und ermöglicht so die Bearbeitung. Nach Abschluss der Bearbeitung hört die Vakuumausrüstung auf zu arbeiten und füllt die Vakuumspannvorrichtung langsam mit Gas, wodurch das Werkstück automatisch von der Spannvorrichtung getrennt wird. Damit ist das Spannen, Bearbeiten und Handling des Werkstücks abgeschlossen.

Das Hauptziel der Halbleiterfotolithographie besteht darin, Milliarden von Transistorschaltkreismustern mit einer Präzision im Nanometerbereich auf einen Wafer zu „drucken“. Das Wesen der „Photolithographie“ besteht darin, mit einer Lichtquelle hochlichtempfindlichen Fotolack zu bestrahlen und so eine chemische Reaktion auszulösen, die den Schaltkreis ätzt. Wenn die Lichtquelle jedoch den Wafer bestrahlt, trifft diese zwangsläufig auch auf den elektrostatischen Chuck, der als Waferträger dient. Das resultierende reflektierte Sekundärlicht kann den Fotolithographieprozess stören, wodurch unbeabsichtigte Bereiche belichtet werden und die Schaltkreise beschädigt werden. Daher minimiert eine schwarze Oberfläche des Vakuumspannfutters Reflexionen und gewährleistet so die Präzisionsanforderungen des Fotolithographiesystems. Aufgrund dieser Fähigkeit kann schwarzes Aluminiumoxid nicht nur in elektrostatischen Spannvorrichtungen, sondern auch in „lichtunterdrückenden“ Szenarien weit verbreitet eingesetzt werden. Das Aufkommen der KI-Ära hat eine bedeutende Entwicklung bei optischen Kommunikationsanwendungen ermöglicht, und schwarze Aluminiumoxidsubstrate werden häufig in der Verpackung optoelektronischer Geräte und lichtemittierender Elemente verwendet.

Schwarze Aluminiumoxidkeramikbesteht hauptsächlich aus Al2O3, wobei Übergangsmetalloxide als Farbstoffe und Sinterhilfsmittel hinzugefügt und bei einer bestimmten Temperatur gesintert werden. Der Farbstoff ist ein entscheidender Bestandteil dieser Keramikart und bestimmt die endgültige Farbe. Bei der Auswahl von Farbstoffen für Vakuumspannfutter ist es wichtig, den Farbgrad, die mechanische Festigkeit, die Porosität und die Porengröße des Vakuumspannfutters sicherzustellen.

Zu den derzeit im In- und Ausland häufig verwendeten Übergangsmetalloxiden als Farbstoffe gehören Fe2O3, CoO, NiO, Cr2O3 und MnO2, wobei Fe2O3, CoO, NiO und MnO2 am weitesten verbreitet sind. Da Aluminiumoxid bei hohen Temperaturen weniger flüchtig ist, während das Gegenteil bei Übergangsmetalloxiden der Fall ist, nimmt ihre Flüchtigkeit mit der Temperatur zu. Diese Oxide bilden beim Hochtemperatursintern spinellartige Verbindungen, wodurch ihre Flüchtigkeit verringert wird. Um die Verflüchtigung von Übergangsmetalloxiden zu unterdrücken, sollten daher geeignete Prozessbedingungen ausgewählt werden, die es ihnen ermöglichen, sich bei niedrigeren Temperaturen zu spinellartigen Verbindungen zu verbinden.

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