中國粉體網(wǎng)訊 以光刻機(jī)、刻蝕機(jī)為代表的半導(dǎo)體關(guān)鍵裝備是現(xiàn)代技術(shù)高度集成的產(chǎn)物，其設(shè)計(jì)和制造過程均能體現(xiàn)出包括材料、機(jī)械加工等在內(nèi)的諸多相關(guān)科學(xué)領(lǐng)域的最高水平。例如，對于材料而言，半導(dǎo)體制造關(guān)鍵裝備要求零部件材料具有輕質(zhì)高強(qiáng)、高導(dǎo)熱系數(shù)和低熱膨脹系數(shù)等特點(diǎn)，且致密均勻無缺陷。其中，精密陶瓷就是最具代表性半導(dǎo)體精密部件材料。
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研究機(jī)構(gòu)TECHCET于近期預(yù)測，作為半導(dǎo)體制造設(shè)備耗材的陶瓷部件市場規(guī)模可能在2022年達(dá)到23億美元，同比增長15%。該機(jī)構(gòu)指出，陶瓷部件市場受到半導(dǎo)體設(shè)備需求的有力拉動，氧化鋁、氮化鋁、氧化釔等材料的精密陶瓷部件目前被應(yīng)用于熱處理、蝕刻、外延等各類工藝設(shè)備。
在晶圓制造過程中的刻蝕機(jī)中，等離子體通過物理作用和化學(xué)反應(yīng)會對設(shè)備器件表面造成嚴(yán)重腐蝕，一方面縮短部件的使用壽命，降低設(shè)備的使用性能，另一方面腐蝕過程中產(chǎn)生的反應(yīng)產(chǎn)物會出現(xiàn)揮發(fā)和脫落的現(xiàn)象，在工藝腔內(nèi)產(chǎn)生雜質(zhì)顆粒，影響腔室的潔凈度。
刻蝕機(jī)腔體，圖片來源：日本京瓷
隨著芯片特征尺寸的減小和鹵素類等離子體能量的逐漸提高，刻蝕機(jī)工藝腔和腔體內(nèi)部件的耐等離子體刻蝕性能變得越來越重要。相對于有機(jī)和金屬材料，陶瓷材料一般都具有較好的耐物理和化學(xué)腐蝕性能以及很高的工作溫度，因而在半導(dǎo)體工業(yè)中，多種陶瓷材料已成為刻蝕設(shè)備核心部件制造材料。
那么問題來了，刻蝕機(jī)中具體會涉及到哪些陶瓷部件？這些部件對陶瓷材料有何性能要求？
2023年3月9-10日，中國粉體網(wǎng)將在江西萍鄉(xiāng)舉辦“2022第五屆新型陶瓷技術(shù)與產(chǎn)業(yè)高峰論壇”，我們有幸邀請到江蘇大學(xué)喬冠軍教授作題為《信息產(chǎn)業(yè)鏈中的幾種陶瓷部件》的報(bào)告。喬冠軍教授將在報(bào)告中重點(diǎn)介紹芯片制程設(shè)備等離子刻蝕腔體用關(guān)鍵陶瓷部件，以及電容式陶瓷壓力傳感器和激光能量計(jì)等若干前端元器件對陶瓷材料的要求和面臨的挑戰(zhàn)，并針對結(jié)構(gòu)陶瓷如何走向高端化和功能化應(yīng)用談一些體會和認(rèn)識。
專家介紹：
喬冠軍，教授，博士生導(dǎo)師，江蘇大學(xué)材料學(xué)院院長，中國機(jī)械工程學(xué)會工程陶瓷專業(yè)委員會副理事長，江蘇省材料學(xué)會副理事長。主要從事多功能材料與器件研究，研究工作注重以應(yīng)用需求為導(dǎo)向，將新材料研究、器件設(shè)計(jì)研發(fā)和產(chǎn)品應(yīng)用緊密結(jié)合。入選首批教育部新世紀(jì)人才支持計(jì)劃、獲國務(wù)院政府特殊津貼、科技部中青年科技創(chuàng)新領(lǐng)軍人才計(jì)劃、新世紀(jì)百千萬人才工程國家級人選、第二批“萬人計(jì)劃”科技創(chuàng)新領(lǐng)軍人才、江蘇省“333人才工程”第一層次中青年首席科學(xué)家等。
（中國粉體網(wǎng)編輯整理/山川）
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