プラズマエッチングおよびCVDシステム用高純度アルミナチャンバーフォーカスリング
St.Cera社のチャンバーフォーカスリングは、プラズマエッチング、CVD、PVD半導体製造装置で使用される重要なプロセスキット部品です。純度99.8%の高純度アルミナ（Al₂O₃）から製造されたこのリングは、ウェーハの端を囲むように配置することでプラズマを閉じ込め、イオンの角度分布を最適化し、ウェーハ表面全体のエッチング均一性を向上させます。この材料は、優れた耐プラズマ性、高い絶縁耐力（15×10⁶ V/m）、および1600℃までの熱安定性を備えており、フッ素系または塩素系の過酷なプラズマ環境下でも長期にわたる信頼性を確保します。精密研磨された内径/外径と平面度（≤10 μm）により、ウェーハ端の正確な位置決めが可能となり、端面欠陥や粒子発生を低減します。
仕様（99.8％アルミニウムに基づく）2O₃):
| 財産 | 価値 |
| 材料 | 99.8%アルミナ（アイボリー） |
| 密度 | 3.93 g/cm³ |
| 吸水率 | 0% |
| 曲げ強度 | 361 MPa |
| 破壊靭性 | 3～4 MPa·m¹/² |
| ビッカース硬度 | 16 GPa |
| ヤング率 | 380 GPa |
| 熱伝導率 | 32 W/m·k |
| 熱膨張（25～1000℃） | 7.2×10⁻⁶/℃ |
| 誘電強度 | 15×10⁶ V/m |
| 特定抵抗 | >10¹⁴ Ω·cm |
| 最大動作温度 | 1600℃ |
アプリケーション:
- ・誘電体エッチングチャンバーのフォーカスリング（酸化膜、窒化膜エッチング）
- ・シリコンエッチングチャンバーのエッジリング
- ・CVDチャンバープロセスキットリング
- ・PVDチャンバーシールドおよびクランプリング
製造工程：
高純度アルミナ粉末を静水圧プレス加工→ニアネットシェイプに成形→1600℃で焼結→内径、外径、厚さをCNCダイヤモンド研削→平面度10μm以下を達成するためのラッピング→超音波洗浄→全数CMM検査。表面粗さRa≦0.4μmで粒子付着を最小限に抑えます。
品質管理:
- ・寸法検査（内径、外径、厚さ、平行度）を100%実施
- ・微細亀裂を検出するための浸透探傷試験（亀裂は一切認められない）
- ・20倍顕微鏡による目視検査 - 欠け、空隙、変色なし
- ・ASTM D149に基づく絶縁耐力試験（サンプリング）
シリコン製または石英製のフォーカスリングに対する利点：
- ・フルオロカーボンプラズマ中での寿命が5～10倍長くなる
- ・ウェーハを汚染する消耗性侵食粒子は発生しない
- ・絶縁耐力が高いためアーク放電を防ぎます
- ・数千時間にわたるRF動作後も平面度と寸法精度を維持します。
代替材料 — イットリア安定化ジルコニア（ZrO₂）2):
より高い破壊靭性が求められる用途（例えば、頻繁な熱サイクルや機械的衝撃を受けるチャンバーなど）には、ZrO₂フォーカスリング（密度6.03 g/cm³、曲げ強度1000 MPa、破壊靭性5～8 MPa・m¹/²）が利用可能です。しかし、アルミナはコスト効率に優れており、ほとんどのフォーカスリング用途において業界標準となっています。
カスタマイズ:
- ・お客様の図面に基づいた段差加工、座ぐり加工、または取り付け穴
- ・プラズマ侵食耐性を向上させるためのY₂O₃コーティング（厚さ20～100μm）
- ・部品番号、日付コード、または位置合わせマークのレーザーマーキング
注記：すべてのデータは、付属のAl₂O₃特性表に厳密に準拠しています。ZrO₂の仕様については、付属のジルコニアデータシートを参照してください。フォーカスリングの設計には特許クリアランスが必要な場合があります。知的財産権の確認はお客様の責任となります。
