蚀刻设备中的陶瓷部件

在半导体领域，蚀刻设备是半导体制造的关键工序。常见的蚀刻方法包括干蚀刻、等离子蚀刻、活性离子蚀刻等。在这些蚀刻设备中，通常会使用一些耐高温、耐腐蚀、绝缘的材料，如陶瓷材料 (氧化铝, 氮化铝, 氮化硅 (Si₃N₄), 碳化硅等）。这些陶瓷材料各有特点，在蚀刻设备中的应用也各不相同。接下来，我将介绍这些陶瓷材料在其中的作用。

1.反应室衬里

材料:Al₂O₃, AlN
功能:减少金属污染，保护腔体免受等离子体和腐蚀性气体的侵蚀

2.静电卡盘（ESC）

材料:AlN、Al₂O₃、SiC
功能:利用静电力固定晶片，防止晶片偏移，并具有导热性和绝缘性

3.配气盘

材料:铝₂O₃、石英、硅₃N₄
功能:将反应气体分配到腔室中，确保均匀蚀刻

4.绝缘环/隔离环

材料:SiC, Al₂O₃
功能:隔离射频电极和腔体，避免放电或短路

5.对焦环

材料:Al₂O₃、SiC、石英
功能:保护晶片边缘，防止过度蚀刻

6.晶片支架/板

材料:AlN、SiC、Al₂O₃
功能用于装载晶片，具有导热和绝缘特性

7.视口

材料:石英（SiO₂）、蓝宝石（Al₂O₃ 单晶体
功能用于光学监控窗口，耐高温，透光性好，避免等离子体损坏

8.加热元件

材料:Si₃N₄, SiC
功能：在高温蚀刻时提供均匀加热，确保反应效率，并避免金属污染

陶瓷材料在蚀刻方面的优势

石英蓝宝石部件纯度高，不含金属杂质，可避免污染。

对腐蚀性气体有很强的抵抗力，可长期抵抗 Cl₂ 和 F 基气体等腐蚀，延长部件的使用寿命。

导热/隔热性能可避免放电或短路，陶瓷材料优异的导热性能可确保晶片工艺的温度控制精确度。

机械强度高，可精确加工复杂形状，适应各种蚀刻工艺环境