氧化铝陶瓷在半导体设备中的应用

作者:nuoyijm 日期:2022-05-26 阅读量:

在半导体产业中,半导体制造设备是我国卡脖子的问题,也是重点鼓励发展的产业。半导体设备需要大量的精密陶瓷部件。由于陶瓷具有高硬度、高弹性模量、高耐磨、高绝缘、耐腐蚀、低膨胀等优点,可用作硅片抛光机、外延/氧化/扩散等热处理设备、光刻机、沉积设备,半导体刻蚀设备,离子注入机等设备的零部件。半导体陶瓷有氧化铝、氮化硅、氮化铝、碳化硅等,在半导体设备中,精密陶瓷的价值约占16%左右。今天,诺一精密陶瓷为大家分享的是“氧化铝陶瓷在半导体设备中的应用”。


氧化铝陶瓷(Al2O3),氧化铝在半导体装备中使用最为广泛的精密陶瓷材料。具有材料结构稳定,机械强度高,硬度高,熔点高,抗腐蚀,化学稳定性优良,电阻率大,电绝缘性能好等优点,在半导体设备中应用广泛。


在半导体刻蚀设备中,刻蚀机腔室材料作为晶圆污染的主要来源,等离子刻蚀对其影响程度决定了晶圆的良率、质量、刻蚀工艺的稳定性等等。因此,刻蚀机腔室材料的选用尤为重要。当前,主要采用高纯Al2O3涂层或Al2O3陶瓷作为刻蚀腔体和腔体内部件的防护材料。除了腔体以外,等离子体设备的气体喷嘴,气体分配盘和固定晶圆的固定环等也需用到氧化铝陶瓷。


在晶圆硅晶片的搬运中,会应用到氧化铝陶瓷制成的陶瓷机械手臂。氧化铝陶瓷和碳化硅陶瓷都具备致密质、高硬度、高耐磨性的物理性质,以及良好的耐热性能、优良的机械强度,高温环境仍具有良好的绝缘性、良好的抗腐蚀性等物理性能,是用于制作半导体设备机械手臂的绝佳材料。从材料性质来看,碳化硅陶瓷用于制作陶瓷机械手臂较为合适,但是从材料价格、加工难度等经济方面来说,氧化铝陶瓷机械手臂的性价比更高。

此外,在晶圆抛光工艺中,氧化铝陶瓷可被广泛应用于抛光板、抛光磨垫校正平台、真空吸盘等。

氧化铝陶瓷吸盘—半导体.jpg


由于半导体设备陶瓷部件的生产涉及原始设备制造商认证,因此属于独占性高门槛行业。相关企业有京瓷、诺一精瓷、NGKcoorstek、杭州大和热磁电子、卡贝尼、苏州珂玛等。在国产化发展的趋势下,半导体设备精密陶瓷部件的需求将增大,国内精密陶瓷企业将迎来发展机遇。


目前我国有几百家半导体的设计、生产厂家,但半导体设备和关键精密部件大都依赖进口,大大制约了国内半导体行业的发展。高精密陶瓷部件的价值约占半导体设备的10%以上,全球市场约为100亿美元,几乎完全被美国、日本、韩国等国外企业垄断。而我国半导体行业要实现高质量发展,就必须拥有自己的关键核心技术和产业资源配套,开展半导体设备用精密陶瓷产品的开发,经济价值、战略价值非常重大。


以上就是诺一精密陶瓷关于“氧化铝陶瓷在半导体设备中的应用”的分享,部分内容来自网络,仅供参考。

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