當(dāng)前位置:首頁 ? 行業(yè)動態(tài) ? 高性能陶瓷零部件在半導(dǎo)體設(shè)備中的應(yīng)用研究
文章出處:行業(yè)動態(tài) 責(zé)任編輯:深圳市金瑞欣特種電路技術(shù)有限公司 閱讀量:- 發(fā)表時間:2025-09-18
半導(dǎo)體陶瓷零部件是半導(dǎo)體制造設(shè)備中的關(guān)鍵組成部分,主要采用氧化鋁陶瓷、氮化鋁和碳化硅等高性能陶瓷材料,通過精密加工技術(shù)制成。這類零部件憑借其優(yōu)異的機(jī)械強(qiáng)度、高精度、良好的電絕緣性、耐高溫和抗腐蝕性能,能夠在高真空、高溫及強(qiáng)腐蝕等極端工藝環(huán)境下穩(wěn)定工作,滿足半導(dǎo)體制造對材料純凈度和工藝一致性的苛刻要求,下面由深圳金瑞欣小編來為大家講解一下:

從應(yīng)用位置來看,半導(dǎo)體設(shè)備可分為腔室內(nèi)和腔室外兩部分,而陶瓷零部件主要應(yīng)用于直接參與工藝反應(yīng)的腔室內(nèi)部,甚至很多部件會與晶圓直接或近距離接觸,直接影響制程效果。
在核心設(shè)備腔體內(nèi),陶瓷零部件種類繁多,根據(jù)其功能與形態(tài)可劃分為以下五大類:
一、圓環(huán)圓筒類部件
該類部件多呈環(huán)狀或筒狀結(jié)構(gòu),主要功能包括約束等離子體、保護(hù)核心模組、引導(dǎo)氣流以及維持熱場穩(wěn)定。代表性部件有:
摩爾環(huán):常用于薄膜沉積設(shè)備,具有均勻布?xì)?、絕緣及耐腐蝕的作用;
聚焦環(huán):用于刻蝕及沉積設(shè)備,可調(diào)控等離子體分布,提高晶圓加工均勻性;
內(nèi)襯與保溫筒:用于保護(hù)腔體、輔助氣流分布并提升熱場穩(wěn)定性。
二、氣流導(dǎo)向類部件
主要功能是精確控制工藝氣體流動,確保反應(yīng)氣體在晶圓表面均勻分布,是實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量薄膜或均勻刻蝕的關(guān)鍵。主要包括:
噴嘴與氣流分配盤:用于形成穩(wěn)定、均勻的氣流場;
擴(kuò)散板與限制環(huán):起到調(diào)節(jié)氣流分布與流速的作用。
三、承重固定類部件
承擔(dān)晶圓承載、設(shè)備結(jié)構(gòu)支撐及傳動功能,要求材料具備高剛度、低熱變形和優(yōu)良的耐磨性能。典型部件包括:
晶圓載臺:作為靜電卡盤或加熱器的基底,直接承載晶圓;
陶瓷頂桿:用于晶圓的升降定位;
陶瓷軸承與導(dǎo)軌:在腐蝕性或高真空環(huán)境中實(shí)現(xiàn)高精度運(yùn)動控制。
四、手爪與功能墊片類
主要用于晶圓搬運(yùn)、熱管理及電氣絕緣,代表性零件有:
機(jī)械手爪:實(shí)現(xiàn)晶圓在設(shè)備內(nèi)的真空中傳輸;
絕緣墊片:提供可靠電隔離,部分兼有隔熱功能;
散熱基板:用于核心模組的溫度控制。
五、集成功能模塊類
作為技術(shù)復(fù)雜度最高的一類陶瓷部件,通常具備多種工藝功能,是影響設(shè)備整體性能的核心模組,主要包括:
靜電卡盤(ESC):通過靜電吸附固定晶圓,并集成溫控系統(tǒng);
陶瓷加熱器:為化學(xué)氣相沉積等設(shè)備提供均勻的高溫場;
超高純度碳化硅套件:適用于高溫?cái)U(kuò)散工藝,具有優(yōu)異的熱穩(wěn)定性和化學(xué)惰性。
這類陶瓷零部件雖不直接參與芯片電路的構(gòu)建,卻是半導(dǎo)體設(shè)備實(shí)現(xiàn)高精度、高穩(wěn)定性和長壽命運(yùn)行的關(guān)鍵保障。隨著半導(dǎo)體工藝向更小節(jié)點(diǎn)發(fā)展,對這些陶瓷部件的材料性能、精度與可靠性提出了更高要求,也推動著先進(jìn)陶瓷材料與精密制造技術(shù)的持續(xù)創(chuàng)新。
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