深耕半導(dǎo)體精密陶瓷零部件行業(yè)多年,隨著納米級(jí)制程不斷升級(jí),傳統(tǒng)氧化鋁陶瓷、普通絕緣材質(zhì)已經(jīng)難以滿足高精度、高穩(wěn)定的量產(chǎn)需求。而氮化鋁陶瓷憑借超高導(dǎo)熱、高絕緣、低熱膨脹、高潔凈無(wú)污染的綜合優(yōu)勢(shì),成為目前半導(dǎo)體高端設(shè)備替代傳統(tǒng)陶瓷的核心材料。很多客戶只知道氮化鋁陶瓷性能好,但不清楚具體適配哪些工藝場(chǎng)景、核心用途是什么。今天小編就結(jié)合行業(yè)實(shí)際量產(chǎn)工況,通俗易懂拆解氮化鋁陶瓷的核心用途、適配設(shè)備與工藝價(jià)值,讓大家精準(zhǔn)了解這款半導(dǎo)體剛需精密陶瓷材料。
想要了解用途,首先要清楚材質(zhì)核心優(yōu)勢(shì)。氮化鋁陶瓷是高純特種結(jié)構(gòu)陶瓷,最大的特點(diǎn)是高導(dǎo)熱+高絕緣+低形變+零析出。它的導(dǎo)熱效率是氧化鋁陶瓷的數(shù)倍,溫控響應(yīng)更快、溫場(chǎng)更均勻,同時(shí)具備優(yōu)異的高壓絕緣性能、抗熱震性能和化學(xué)穩(wěn)定性,耐高溫、耐等離子沖刷、不掉粉、不釋金屬雜質(zhì)。相較于其他陶瓷材質(zhì),氮化鋁陶瓷最大的不可替代性,就是能在高溫、射頻、真空、冷熱頻繁切換的嚴(yán)苛腔體工況中,長(zhǎng)期保持精度與性能穩(wěn)定,這也是它廣泛應(yīng)用于半導(dǎo)體精密制程的核心原因。
結(jié)合行業(yè)落地案例,將氮化鋁陶瓷的主流應(yīng)用場(chǎng)景歸納為四大核心領(lǐng)域,覆蓋半導(dǎo)體刻蝕、薄膜沉積、退火、檢測(cè)全工藝流程。
1. 晶圓承載與溫控核心部件
這是目前氮化鋁陶瓷用量最大、最核心的用途。主要用于半導(dǎo)體設(shè)備氮化鋁晶圓載臺(tái)、陶瓷吸盤、溫控基座。依托超高導(dǎo)熱均勻性,可實(shí)現(xiàn)晶圓全域±0.1℃高精度恒溫控制,徹底解決超薄晶圓加工溫場(chǎng)不均、工藝漂移問(wèn)題,適配8寸、12寸大尺寸超薄晶圓刻蝕、PECVD、ALD薄膜沉積制程,有效提升整片晶圓工藝一致性與量產(chǎn)良率。
2. 設(shè)備絕緣導(dǎo)熱結(jié)構(gòu)件
在半導(dǎo)體射頻腔體、真空設(shè)備溫控模組中,氮化鋁陶瓷常被制作成氮化鋁導(dǎo)熱塊、絕緣墊塊、隔熱支撐件。既能快速傳導(dǎo)熱量、均衡設(shè)備模組溫度,避免局部積熱,又能隔絕高壓電路、杜絕射頻信號(hào)干擾,解決金屬件不絕緣、氧化鋁件導(dǎo)熱慢的行業(yè)痛點(diǎn),保障設(shè)備長(zhǎng)期溫控穩(wěn)定、運(yùn)行安全。
3. 高溫工藝耐腐精密配件
針對(duì)半導(dǎo)體退火、擴(kuò)散、高溫氧化等高熱工況,氮化鋁陶瓷可制作各類高溫支撐工裝、絕緣防護(hù)結(jié)構(gòu)件。其優(yōu)異的抗熱震性能,可耐受設(shè)備頻繁啟停、驟冷驟熱沖擊,不易變形、開裂、老化,同時(shí)耐酸堿腐蝕、耐等離子轟擊,不會(huì)產(chǎn)生顆粒污染,完美適配半導(dǎo)體高潔凈生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)。
4. 精密檢測(cè)與光電設(shè)備配件
憑借低熱膨脹、尺寸穩(wěn)定性強(qiáng)的優(yōu)勢(shì),氮化鋁陶瓷也廣泛用于半導(dǎo)體精密檢測(cè)設(shè)備、光電設(shè)備的基準(zhǔn)結(jié)構(gòu)件、定位工裝。溫度波動(dòng)下微變形量極小,可長(zhǎng)期保持裝配精度與定位基準(zhǔn),保障設(shè)備檢測(cè)、對(duì)位、加工的高精度穩(wěn)定性。

很多廠家糾結(jié)選材,小編直白總結(jié):氧化鋁陶瓷性價(jià)比高,但導(dǎo)熱差、溫控滯后,滿足不了納米級(jí)精密制程;金屬材質(zhì)導(dǎo)熱快,但絕緣性差、易干擾射頻工藝;石英玻璃透光性好,但結(jié)構(gòu)剛性、導(dǎo)熱性能不足。只有氮化鋁陶瓷,同時(shí)集齊高導(dǎo)熱控溫、高絕緣防干擾、高潔凈防污染、低熱變形保精度、抗熱震耐工況五大優(yōu)勢(shì),是目前高端半導(dǎo)體制程中,綜合性能最均衡的精密陶瓷材料。
針對(duì)半導(dǎo)體各場(chǎng)景的氮化鋁陶瓷配件需求,鈞杰陶瓷深耕氮化鋁超精密加工多年,具備成熟的定制量產(chǎn)能力。可高精度加工晶圓載臺(tái)、導(dǎo)熱塊、絕緣結(jié)構(gòu)件、高溫工裝等全系列氮化鋁配件,嚴(yán)格把控平面度、平行度、光潔度精度。全程采用低應(yīng)力燒結(jié)與超精磨工藝,產(chǎn)品無(wú)內(nèi)應(yīng)力、無(wú)微裂紋,經(jīng)過(guò)無(wú)塵超凈清洗、全維度精度檢測(cè)、真空封裝出廠,性能穩(wěn)定、潔凈度達(dá)標(biāo),可完美替代進(jìn)口配件,助力半導(dǎo)體設(shè)備高端配件國(guó)產(chǎn)化降本增效。