在半導體產業中，半導體制造設備是我國卡脖子的問題，也是重點鼓勵發展的產業。近幾年，隨著國家政策的調整，半導體行業迅速發展，產業規模急速增大，半導體制造設備持續向精密化、復雜化演變，高精密陶瓷關鍵部件的技術要求也越來越高。

精密陶瓷在半導體中的應用

半導體設備需要大量的精密陶瓷部件。由于陶瓷具有高硬度、高彈性模量、高耐磨、高絕緣、耐腐蝕、低膨脹等優點，可用作硅片拋光機、外延/氧化/擴散等熱處理設備、光刻機、沉積設備，半導體刻蝕設備，離子注入機等設備的零部件。半導體陶瓷有氧化鋁、氮化硅、氮化鋁、碳化硅等，在半導體設備中，精密陶瓷的價值約占16%左右。

1、氧化鋁(Al2O3)

氧化鋁在半導體裝備中使用最為廣泛的精密陶瓷材料。具有材料結構穩定，機械強度高，硬度高，熔點高，抗腐蝕，化學穩定性優良，電阻率大，電絕緣性能好等優點，在半導體設備中應用廣泛。

在半導體刻蝕設備中，刻蝕機腔室材料作為晶圓污染的主要來源，等離子刻蝕對其影響程度決定了晶圓的良率、質量、刻蝕工藝的穩定性等等。因此，刻蝕機腔室材料的選用尤為重要。當前，主要采用高純Al?O?涂層或Al?O?陶瓷作為刻蝕腔體和腔體內部件的防護材料。除了腔體以外，等離子體設備的氣體噴嘴，氣體分配盤和固定晶圓的固定環等也需用到氧化鋁陶瓷。

陶瓷四軸加工

在晶圓硅晶片的搬運中，會應用到氧化鋁陶瓷制成的陶瓷機械手臂。氧化鋁陶瓷和碳化硅陶瓷都具備致密質、高硬度、高耐磨性的物理性質，以及良好的耐熱性能、優良的機械強度，高溫環境仍具有良好的絕緣性、良好的抗腐蝕性等物理性能，是用于制作半導體設備機械手臂的絕佳材料。從材料性質來看，碳化硅陶瓷用于制作陶瓷機械手臂較為合適，但是從材料價格、加工難度等經濟方面來說，氧化鋁陶瓷機械手臂的性價比更高。此外，在晶圓拋光工藝中，氧化鋁陶瓷可被廣泛應用于拋光板、拋光磨墊校正平臺、真空吸盤等。

2、碳化硅(SiC)

碳化硅具有高導熱性、高溫機械強度、高剛度、低熱膨脹系數、良好的熱均勻性、耐腐蝕性、耐磨耗性等特性。碳化硅在高達1400℃的極端溫度下，其仍能保持良好的強度。采用碳化硅陶瓷的研磨盤由于硬度高而磨損小，且熱膨脹系數與硅晶片基本相同，因而可以高速研磨拋光。
在硅晶片生產時，需要經過高溫熱處理，常使用碳化硅夾具運輸，其耐熱、無損，可在表面涂敷類金剛石（DLC）等涂層，可增強性能，緩解晶片損壞，同時防止污染擴散。此外，碳化硅陶瓷還可應用在XY平臺、基座、聚焦環、拋光板、晶圓夾盤、真空吸盤、搬運臂、爐管、晶舟、懸臂槳等。

3、氮化鋁(AlN)

高純氮化鋁陶瓷具有卓越的熱傳導性，耐熱性、絕緣性，熱膨脹系數接近硅，且具有優異的等離子體抗性，產品熱量分布均勻。可應用于晶片加熱的加熱器、靜電夾盤等。

4、氮化硅(Si3N4)

氮化硅(Si3N4）是斷裂韌性高、耐熱沖擊性強、高耐磨耗性、高機械強度、耐腐蝕的材料。可應用于半導體設備的平臺、軸承等部件。

陶瓷硬度高，材料的脆性較大，加工時容易出現崩邊、碎裂等情況。通常加工陶瓷件都是使用專用的陶瓷精雕機加工，可以有效的減少成本，達到高精密加工。鑫騰輝數控自研了一款陶瓷加工專用的陶瓷雕銑機，防護性能好、加工精度高。陶瓷雕銑機加強了機床的剛性，加工時產生的振動可降至最小，保證精度的同時也可以提升加工效率，而且防護性能針對陶瓷粉末進行了加強，可以完全杜絕粉末對機床的損傷。鑫騰輝數控也可以提供陶瓷加工技術，擁有一支技術精湛的CNC加工、磨削團隊，精密零部件研發定制加工等。陶瓷精雕機廠家：18823672556.

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