在半导体应用中,需要许多能承受高温、高真空和强化学腐蚀的部件,以确保设备的稳定运行。例如 氧化铝陶瓷臂 负责为下一个加工步骤(如薄膜沉积、光刻等)准确对准晶片位置。先进陶瓷广泛应用于半导体领域。以下是其主要材料类型和典型应用。
关键先进陶瓷材料
氮化铝陶瓷
- 高导热性和电绝缘性能,与硅完美的热匹配
- 用于高效散热的半导体封装基板、IGBT 模块和射频器件载体。
氧化铝陶瓷
- 机械强度高、耐腐蚀、成本适中。
- 半导体设备中的真空室衬垫、等离子刻蚀机喷嘴、晶片传送机械臂部件
碳化硅陶瓷
- 超高温度稳定性(>1600℃)、耐磨性和耐腐蚀性
- 外延生长反应器部件、用于高温 CVD(化学气相沉积)设备的热场材料
- 高断裂韧性,出色的抗热震性
- 用于光刻机和晶片切割刀片的精密轴承,可减少加工过程中的振动和磨损
半导电陶瓷实例
加工技术挑战
精密机械加工:陶瓷的脆性要求采用超精密加工技术(如激光切割和金刚石磨削)来实现微米级公差和复杂结构。
复合材料:开发陶瓷-金属复合基板(如 AlSiC),以平衡散热和机械强度要求。
新出现的需求:随着第三代半导体(氮化镓、碳化硅)的兴起,高压和高频陶瓷封装解决方案已成为研发重点。
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