中國粉體網(wǎng)訊 繼2020年同比增長17%以及2021年同比增長39%之后，晶圓廠設(shè)備支出預(yù)計(jì)在2022將繼續(xù)保持增長,。SEMI(國際半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì))在最新一期《世界晶圓廠預(yù)測報(bào)告》指出,，2022年全球前端晶圓廠設(shè)備(不含封裝測試的前道工藝設(shè)備，一般為晶圓制造設(shè)備)支出預(yù)計(jì)將超過980億美元,，達(dá)到歷史新高,，連續(xù)第三年實(shí)現(xiàn)增長。
在半導(dǎo)體設(shè)備制造中,，先進(jìn)陶瓷作為關(guān)鍵部件材料,，扮演了重要角色。在眾多陶瓷材料中,，氧化鋁陶瓷具有材料結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,，機(jī)械強(qiáng)度高，硬度高,，熔點(diǎn)高,，抗腐蝕，化學(xué)穩(wěn)定性優(yōu)良,，電阻率大,，電絕緣性能好等優(yōu)點(diǎn),，在半導(dǎo)體設(shè)備中應(yīng)用廣泛。
在半導(dǎo)體刻蝕設(shè)備中,，隨著大規(guī)模集成電路集成度的不斷提高以及半導(dǎo)體特征尺寸不斷縮少,，等離子體刻蝕技術(shù)面臨了許多新的挑戰(zhàn)，例如等離子刻蝕晶圓帶來的污染問題,、刻蝕工藝的穩(wěn)定性,、刻蝕技術(shù)的應(yīng)用范圍等�,？涛g機(jī)腔室材料作為晶圓污染的主要來源,，等離子刻蝕對(duì)其影響程度決定了晶圓的良率、質(zhì)量,、刻蝕工藝的穩(wěn)定性等等,。因此，研究和開發(fā)出一種極其耐刻蝕腔體材料成為半導(dǎo)體集成產(chǎn)業(yè)以及等離子刻蝕技術(shù)中一項(xiàng)極具挑戰(zhàn)的任務(wù),。當(dāng)前,，主要采用高純Al2O3涂層或Al2O3陶瓷作為刻蝕腔體和腔體內(nèi)部件的防護(hù)材料。除了腔體以外,，等離子體設(shè)備的氣體噴嘴,，氣體分配盤和固定晶圓的固定環(huán)等也需用到氧化鋁陶瓷。
再例如在晶圓拋光工藝中,，氧化鋁陶瓷可被廣泛應(yīng)用于拋光板,、拋光磨墊校正平臺(tái)、真空吸盤等,。
（高純氧化鋁拋光板,，來源：日本京瓷）
此外，陶瓷機(jī)械手臂在半導(dǎo)體設(shè)備中起到搬運(yùn)作用,，它相當(dāng)于半導(dǎo)體設(shè)備這個(gè)機(jī)器人的手,，負(fù)責(zé)搬運(yùn)晶圓硅晶片到指定位置。因?yàn)榫A硅晶片極其容易受到其他顆粒的污染,，所以一般在真空環(huán)境下進(jìn)行,。氧化鋁陶瓷和碳化硅陶瓷都具備致密質(zhì)、高硬度,、高耐磨性的物理性質(zhì),，以及良好的耐熱性能、優(yōu)良的機(jī)械強(qiáng)度,、高溫環(huán)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(dǎo)體設(shè)備機(jī)械手臂的絕佳材料,。從材料性質(zhì)來看,，碳化硅陶瓷用于制作陶瓷機(jī)械手臂較為合適,，但是從材料價(jià)格、加工難度等經(jīng)濟(jì)方面來說,，氧化鋁陶瓷機(jī)械手臂的性價(jià)比更高,。
（氧化鋁/碳化硅機(jī)械手臂，來源：日本京瓷）
近幾年,，隨著國家政策的調(diào)整,，半導(dǎo)體行業(yè)迅速發(fā)展，產(chǎn)業(yè)規(guī)模急速增大,，半導(dǎo)體制造設(shè)備持續(xù)向精密化,、復(fù)雜化演變，高精密陶瓷關(guān)鍵部件的技術(shù)要求也越來越高,。目前我國有幾百家半導(dǎo)體的設(shè)計(jì),、生產(chǎn)廠家，但半導(dǎo)體設(shè)備和關(guān)鍵精密部件大都依賴進(jìn)口,，大大制約了國內(nèi)半導(dǎo)體行業(yè)的發(fā)展,。高精密陶瓷部件的價(jià)值約占半導(dǎo)體設(shè)備的 10％以上,，全球市場約為100 億美元,，幾乎完全被美國、日本,、韓國等國外企業(yè)壟斷,。而我國半導(dǎo)體行業(yè)要實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展，就必須擁有自己的關(guān)鍵核心技術(shù)和產(chǎn)業(yè)資源配套,，開展半導(dǎo)體設(shè)備用氧化鋁精密陶瓷產(chǎn)品的開發(fā),，經(jīng)濟(jì)價(jià)值、戰(zhàn)略價(jià)值非常重大,。
在此背景下,，中國粉體網(wǎng)將在山東濟(jì)南舉辦第一屆半導(dǎo)體行業(yè)用陶瓷材料技術(shù)研討會(huì)，屆時(shí),，來自湖南大學(xué)的肖漢寧教授將帶來題為《半導(dǎo)體裝備用高性能氧化鋁陶瓷制備技術(shù)》的報(bào)告,。在報(bào)告中，肖漢寧教授將針對(duì)半導(dǎo)體裝備用陶瓷零部件的應(yīng)用需求,，介紹制備高性能氧化鋁陶瓷的原料特性,、成型工藝、燒成技術(shù),、精密加工方法等,，并分析一些典型氧化鋁陶瓷零部件在半導(dǎo)體裝備中應(yīng)用現(xiàn)狀，同時(shí)提出我國半導(dǎo)體裝備用陶瓷零部件的發(fā)展趨勢,。
專家介紹：
肖漢寧,，湖南大學(xué)教授,，博士生導(dǎo)師，湖南大學(xué)陶瓷研究所所長,，享受國務(wù)院政府特殊津貼專家,。1991年在湖南大學(xué)獲博士學(xué)位，1994-1995留學(xué)日本,，從事博士后研究,。1995年晉升為教授。現(xiàn)任中國硅酸鹽學(xué)會(huì)理事,，中國機(jī)械工程學(xué)會(huì)工程陶瓷專業(yè)委員會(huì)理事長,，中國電工技術(shù)學(xué)會(huì)電工陶瓷專業(yè)委員會(huì)副主任，湖南省硅酸鹽學(xué)會(huì)副理事長等,�,！稛o機(jī)材料學(xué)報(bào)》、《硅酸鹽學(xué)報(bào)》,、《功能材料》等雜志編委,。肖漢寧教授長期從事先進(jìn)結(jié)構(gòu)陶瓷、多孔陶瓷,、高性能陶瓷膜,、結(jié)構(gòu)-功能一體化陶瓷、微晶玻璃等研究,。先后主持國家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究計(jì)劃,、國家863計(jì)劃、國家自然科學(xué)基金,、政府間國際科技合作和國防軍工等國家和省部級(jí)科研項(xiàng)目30多項(xiàng),。研究成果先后獲得國家技術(shù)發(fā)明二等獎(jiǎng)1項(xiàng)，省部科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)1項(xiàng),、二等獎(jiǎng)3項(xiàng),。在國內(nèi)外學(xué)術(shù)期刊發(fā)表論文280多篇，出版《高性能結(jié)構(gòu)陶瓷及其應(yīng)用》專著1本,，獲授權(quán)發(fā)明專利30多項(xiàng),。
參考來源：
[1]孟姍姍等.注漿成形氧化鋁陶瓷料漿的工藝控制
[2]譚毅成等.耐等離子刻蝕陶瓷的研究現(xiàn)狀
（中國粉體網(wǎng)編輯整理/山川）
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