Hochleistungskeramik für Halbleiter
Wie lassen sich Präzision und Zuverlässigkeit in der Halbleiterfertigung immer weiter steigern? Welche Werkstoffe halten den extremen Bedingungen in der Chipproduktion stand? Mit über 120 Jahren Erfahrung in technischer Keramik liefern wir Ihnen maßgeschneiderte Hochleistungskomponenten für die Halbleiterindustrie. Ob Wafer-Verarbeitung, Fertigung oder Handling – unsere keramischen Lösungen aus Al₂O₃, AlN, SiSiC und Si₃N₄ überzeugen durch höchste Reinheit, thermische Stabilität und mechanische Präzision. Entdecken Sie, wie wir Ihre Prozesse effizienter und zuverlässiger gestalten.
Unverzichtbar für die Halbleiterindustrie
Ob in der Wafer-Verarbeitung, der Halbleiterfertigung oder der Handhabung – unsere Komponenten aus Hochleistungskeramik ermöglichen eine lang anhaltende Leistung und Zuverlässigkeit.
CeramTec bietet für nahezu jede Anforderung den passenden keramischen Werkstoff:
- Al2O3 – hohe Reinheit und Steifigkeit
- AlN – hohe Wärmeleitfähigkeit und elektrische Isolation
- SiSiC – geringe Wärmedehnung und Dichte
- Si3N4 – hohe Bruchzähigkeit und geringe Wärmeausdehnung
Auf Basis individueller Anforderungen können wir die optimale Werkstoffauswahl für die Kundenanwendung empfehlen. Wir verbessern kontinuierlich wichtige Schritte in unserem Herstellungsprozess und erweitern gleichzeitig unsere Produktionskapazitäten.
Verbesserte Schlüsselprozessschritte zur Erfüllung hoher Branchenanforderungen
| WICHTIGE PROZESSSCHRITTE | TECHNISCHE PARAMETER | ERREICHBARE WERTE/ANFORDERUNGEN |
| Hartbearbeitung – Fräsen | Ebenheit, Parallelität, Ra | Ebenheit < 1 μm Ra ≥ 0,05 μm |
| Schleifen | Ebenheit | 5 μm < Ø 200 mm / 10 μm > Ø 200 mm |
| Parallelität | 5 μm < Ø 200 mm / 10 μm > Ø 200 mm | |
| Rauheit | Ra von 0,15 μm bis 0,6 μm | |
| Erodieren | Symmetrische Positionierung | bis zu 0,05 mm (Positionierung von Löchern/Nuten) |
| Läppen und Polieren | Ebenheit, Parallelität, Rauheit | Ra von 0,06 μm bis 0,35 μm Ebenheit < 2 μm Parallelität < 2 μm |
| Strukturierung | Rauheit | Rauheit < 3,2 μm Größe < 150 μm |
| Spezielle Messung | Lokale Neigung/lokale Ebenheit | Objektive Auflösung 50 nm - 25 μrad |
| Reinigung und Verpackung | Reinheitsgrad | ISO 5 / Reinraum 100 / Verpackung im Reinraum (auf Kundenwunsch) |
Maßgeschneiderte Lösungen
Wir fertigen unsere Keramikkomponenten und -teile nach Ihren individuellen Anwendungsanforderungen, damit Sie Ihre Prozesse flexibel und zuverlässig gestalten und warten können. Wir haben uns von einem Hersteller hochwertiger Keramikkomponenten zu einem starken Entwicklungspartner entwickelt, der Ihre individuellen Anforderungen in hochmoderne Halbleiterprodukte umsetzt.
- Grundsätzliche Eignung von Keramik
- Auswahl der Materialien
- Maßgeschneidertes Design & Konstruktion
- Prototypen
- Risikomanagement
- Simulieren und Modellieren
- Spezifikation
- Qualitätssicherung
- Serienproduktion
- Änderungsmanagement
- Audits
- Produktschulung
- Anwendungsschulung
- Weiterentwicklung und Know-How-Transfer
- Grundsätzliche Eignung von Keramik
- Auswahl der Materialien
- Maßgeschneidertes Design & Konstruktion
- Prototypen
- Risikomanagement
- Simulieren und Modellieren
- Spezifikation
- Qualitätssicherung
- Serienproduktion
- Änderungsmanagement
- Audits
- Produktschulung
- Anwendungsschulung
- Weiterentwicklung und Know-How-Transfer
- Hohe Temperaturbeständigkeit: Viele Prozesse in der Chipherstellung finden bei sehr hohen Temperaturen statt. Technische Keramiken behalten ihre Formstabilität und Eigenschaften auch unter diesen Bedingungen.
- Chemische Beständigkeit: Aggressive Gase und Flüssigkeiten werden in Ätz-, Abscheidungs- und Reinigungsprozessen eingesetzt. Keramiken sind äußerst korrosionsbeständig und reagieren nicht mit diesen Medien.
- Elektrische Isolation: Viele Keramiken sind hervorragende elektrische Isolatoren, was für die präzise Steuerung elektrischer Ströme und die Vermeidung von Kurzschlüssen in den komplexen Schaltungen von entscheidender Bedeutung ist.
- Hohe Härte und Verschleißfestigkeit: Bauteile sind oft mechanischen Belastungen ausgesetzt und müssen extrem abriebfest sein, um eine lange Lebensdauer und Prozessstabilität zu gewährleisten.
- Geringe thermische Ausdehnung: Eine geringe thermische Ausdehnung ist wichtig, um Maßhaltigkeit und Präzision bei Temperaturschwankungen zu gewährleisten.
- Hohe Wärmeleitfähigkeit (bei bestimmten Anwendungen): Bestimmte Keramiken, wie Aluminiumnitrid, leiten Wärme sehr gut ab, was für das Wärmemanagement in Hochleistungsanwendungen unerlässlich ist.
- Vakuumbeständigkeit: Da viele Halbleiterprozesse im Vakuum stattfinden, müssen die verwendeten Materialien vakuumtauglich sein.
CeramTec bietet eine Vielzahl von Hochleistungskeramiken an, die für die Halbleiterindustrie relevant sind, darunter:
- Aluminiumoxid (Al2O3): Hervorragende elektrische Isolation, hohe Härte und chemische Beständigkeit. CeramTec bietet hier z.B. Rubalit® an.
- Aluminiumnitrid (AlN): Besonders wichtig aufgrund seiner hohen Wärmeleitfähigkeit bei gleichzeitig exzellenter elektrischer Isolation. CeramTec hat mit Alunit® ein entsprechendes Produkt im Angebot.
- Siliziumkarbid (SiC): Hohe Härte, Verschleißfestigkeit, hohe Temperaturbeständigkeit und gute Wärmeleitfähigkeit. CeramTec bietet hier ROCAR® an und setzt auf Prozessintegration bei der Herstellung von SiSiC-Platten für Halbleitermaschinen.
- Siliziumnitrid (Si3N4): Hohe Festigkeit, Bruchzähigkeit und gute Thermoschockbeständigkeit. CeramTec bietet hier beispielsweise Sinalit® an.
- Zirkonoxid (ZrO2): Hohe Bruchzähigkeit und Verschleißfestigkeit.
Wafer-Handling: Komponenten wie Wafer-Chucks (Halterungen für Wafer), Greiferarme und Endeffektoren, die die empfindlichen Wafer ohne Beschädigung bewegen.
Prozesskammerkomponenten: Auskleidungen, Gasverteiler, Düsen und andere interne Bauteile in Prozesskammern für Abscheidungs-, Ätz- und Diffusionsprozesse.
Heiz- und Kühlsysteme: Keramische Heizplatten oder Kühlkörper für eine präzise Temperaturkontrolle während der verschiedenen Fertigungsschritte.
Elektrische Isolatoren und Durchführungen: Überall dort, wo elektrische Isolation bei hohen Temperaturen und unter aggressiven Bedingungen erforderlich ist.
Substrate für elektronische Schaltungen: Keramische Substrate dienen als Träger für elektronische Komponenten und bieten eine hohe Wärmeableitung und elektrische Isolation.
Optische Komponenten: In Lithografie- und Inspektionssystemen können hochpräzise Keramikbauteile zum Einsatz kommen.