半导体陶瓷材料加工设备有哪些

在半导体设备制造中，先进陶瓷作为关键部件材料，扮演了重要角色。在众多陶瓷材料中，氧化铝陶瓷具有材料结构稳定，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，随着大规模集成电路集成度的不断提高以及半导体特征尺寸不断缩少，等离子体刻蚀技术面临了许多新的挑战，例如等离子刻蚀晶圆带来的污染问题、刻蚀工艺的稳定性、刻蚀技术的应用范围等。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，研究和开发出一种极其耐刻蚀腔体材料成为半导体集成产业以及等离子刻蚀技术中一项极具挑战的任务。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。

再例如在晶圆抛光工艺中，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。此外，陶瓷机械手臂在半导体设备中起到搬运作用，它相当于半导体设备这个机器人的手，负责搬运晶圆硅晶片到指定位置。因为晶圆硅晶片极其容易受到其他颗粒的污染，所以一般在真空环境下进行。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。