一、性能特點
高硬度與耐磨性陶瓷涂層材料如氧化鋁(Al?O?)、碳化硅(SiC)、氮化硅(Si?N?)等,具有極高的硬度(HV 1300-2000),可有效抵抗半導體漿料中硬質(zhì)顆粒(如硅粉、金屬氧化物)的磨損,延長設備使用壽命。
陶瓷涂層的耐磨性是傳統(tǒng)金屬涂層的5-10倍,顯著降低設備維護頻率。
耐腐蝕性半導體漿料通常含有酸性或堿性介質(zhì)(如鹽酸、氫氧化鉀),陶瓷涂層具有優(yōu)異的化學穩(wěn)定性,可抵抗pH 2-12范圍內(nèi)的腐蝕,避免設備基材(如不銹鋼、鈦合金)的腐蝕損傷。
氧化釔(Y?O?)涂層在氟基等離子體環(huán)境中的耐蝕性超過1年,適用于高腐蝕性漿料工況。
耐高溫與熱穩(wěn)定性陶瓷涂層可承受300-1200℃的高溫環(huán)境,適用于半導體工藝中的高溫退火、化學氣相沉積(CVD)等環(huán)節(jié)。
氮化鋁(AlN)導熱率高達180 W/m·K,適用于需要快速熱傳導的場景(如晶圓高溫退火)。
低摩擦系數(shù)與防粘性陶瓷涂層表面光滑,摩擦系數(shù)低(μ=0.1-0.3),可減少漿料在設備內(nèi)部的粘附和殘留,降低清洗難度。
防粘性特性尤其適用于高粘度漿料(如光刻膠、導電漿料)的輸送和混合。
高純度與低金屬污染陶瓷涂層純度>99.95%,可避免金屬離子(如Fe、Cr、Ni)混入漿料,確保半導體器件的電學性能和可靠性。
適用于對金屬污染敏感的工藝(如高精度光刻、薄膜沉積)。
二、場景應用
化學機械拋光(CMP)設備應用部件:CMP墊板、拋光頭。
功能:氧化鋯(ZrO?)增韌陶瓷涂層可提供均勻壓力分布,抵抗拋光液(pH 2-12)的腐蝕,表面平整度<0.5 μm/200mm,硬度HV 1300-1500,滿足硅晶圓拋光需求。
效果:延長墊板壽命2-3倍,減少晶圓表面劃痕和金屬污染。
光刻機精密結(jié)構(gòu)件應用部件:透鏡支架、晶圓臺運動導軌。
功能:碳化硅(SiC)涂層具有低熱膨脹系數(shù)(<0.05×10??/°C)和高硬度(HV>2000),可確保光刻對準精度(熱變形<1 nm),耐磨壽命>10億次循環(huán)。
效果:提升光刻分辨率,降低設備故障率。
蝕刻與沉積設備應用部件:反應腔室內(nèi)襯、氣體噴嘴、射頻窗口。
功能:氮化硅(Si?N?)涂層可抵抗Cl?、CF?等腐蝕性氣體,延長腔體壽命3倍以上。
氧化鋁(Al?O?)涂層作為射頻窗口,具有低介電損耗(損耗角<0.0002)和高擊穿電壓(>15 kV/mm),確保微波/射頻信號傳輸效率。
效果:減少設備停機時間,提高工藝穩(wěn)定性。
真空腔體與氣體輸送系統(tǒng)應用部件:真空腔體內(nèi)壁、氣體管道、閥門。
功能:氧化釔(Y?O?)涂層可抵抗氟基等離子體腐蝕,延長閥門壽命>1年。
氮化硅(Si?N?)涂層用于氣體噴嘴,防止顆粒脫落,確保高純度氣體輸送。
效果:降低工藝污染風險,提高產(chǎn)品良率。
晶圓加熱與溫控部件應用部件:加熱器、熱電偶保護套。
功能:碳化硅(SiC)加熱器可在1200℃下穩(wěn)定工作,壽命>5000小時(氧化鋁加熱器僅~1000小時)。
氮化鋁(AlN)涂層提供均勻熱傳導,避免晶圓局部過熱。
效果:提升熱處理效率,降低能耗。
三、技術(shù)優(yōu)勢總結(jié)
提升設備可靠性:陶瓷涂層的高硬度、耐腐蝕性和耐高溫性,顯著延長設備使用壽命,減少維護成本。
保障工藝精度:低熱膨脹系數(shù)和高純度特性,確保半導體器件的尺寸精度和電學性能。
降低生產(chǎn)成本:減少設備停機時間和金屬污染風險,提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品良率。
適應復雜工況:可定制化設計涂層材料和厚度,滿足不同漿料和工藝的需求。



半導體漿料設備陶瓷涂層性能特點及場景應用
發(fā)布時間:2025-04-08 點擊次數(shù):1
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