Innovation und Lösung:
In enger Kooperation mit der Firma Plasway-Technologies GmbH entwickelte Alumina Systems auf dem weltweit größten 3D-Drucker (3DCeram) zur Herstellung von dichter Al2O3-Keramik die beiden neuen Generationen des 3D-gedruckten keramischen ALD-Rings. Bei diesen Versionen werden die Düsen nicht mittels Glaslot in den keramischen Ring eingesetzt –wie dies bei der ursprünglichen Version der Fall war – sondern die Ringe werden inklusive der Düsen 3D-gedruckt. Nach diesem Verfahren wurde erst ein Ring mit 380 mm Durchmesser hergestellt. Da jedoch die Anforderungen in der Halbleiterindustrie zunehmen, wächst auch der Durchmesser der zu beschichtenden Wafer. Deshalb erfolgte basierend auf diesen Erfahrungen zusätzlich die Entwicklung und Herstellung eines ALD-Rings mit einem Durchmesser von 500 mm.
Um eine deutliche Reduzierung der Herstellungskosten zu erreichen, wurde der innovative Ansatz eines modularen Konzepts verfolgt. Dabei wird der Ring in Segmenten gedruckt und nach dem Sintern der Keramik mit Glaslot wieder gasdicht zu einem vollständigen Ring gefügt. Das hat den Vorteil, dass die Segmente platzsparender auf der Druckplattform angeordnet und daraus bis zu vier Ringe pro Druckjob hergestellt werden können. Durch die Segmentierung wird das Herstellrisiko gegenüber einem gedruckten Komplettring wesentlich reduziert. Mit dem Fügen über Glaslot nutzt Alumina Systems wiederum eine ihrer Kernkompetenzen zum Erstellen des Gesamtbauteils. Abschließend werden noch metallische Gaseinfüllstutzen an die 3D-gedruckte Keramik angelötet, die für die Einleitung der Reaktionsgase sorgen. Um den Anforderungen der Halbleiterindustrie gerecht zu werden, können nun ALD-Ringe mit deutlich größerem Durchmesser bis zu 500 mm zur Beschichtung von Wafern hergestellt werden.
