中國(guó)粉體網(wǎng)訊 為更好地引導(dǎo)和推動(dòng)重點(diǎn)新材料的產(chǎn)業(yè)化和規(guī);瘧(yīng)用,近日,浙江省經(jīng)濟(jì)和信息化廳正式發(fā)布《重點(diǎn)新材料首批次應(yīng)用示范指導(dǎo)目錄(2025年版)》。該目錄中,三項(xiàng)氧化鋁陶瓷材料成功入選。
(1)半導(dǎo)體刻蝕設(shè)備用大尺寸氧化鋁陶瓷
性能要求:純度>99.5%,抗折強(qiáng)度>350MPa,維氏硬度>16GPa,介電強(qiáng)度>15KV/mm。
應(yīng)用領(lǐng)域:電子、半導(dǎo)體制造。
(2)大尺寸半導(dǎo)體級(jí)氧化鋁精密陶瓷
性能要求:純度≥99.9%,體積電阻率≥1×1014Ω·cm(20℃),熱傳導(dǎo)率≥32W/m·K,單片燒結(jié)成型尺寸≥2000mm×500mm×50mm,單片燒結(jié)成型尺寸公差±0.01mm,抗彎強(qiáng)度≥400MPa。
應(yīng)用領(lǐng)域:半導(dǎo)體封裝、半導(dǎo)體制造設(shè)備、微電子與光電子。
(3)UV-LED 4寸納米級(jí)圖形化藍(lán)寶石襯底
性能要求:4寸藍(lán)寶石襯底,周期 900nm,孔徑 500nm,孔深 300nm。
應(yīng)用領(lǐng)域:UV-LED。
半導(dǎo)體設(shè)備是半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)支撐,半導(dǎo)體設(shè)備由腔室內(nèi)和腔室外組成,在技術(shù)要求更加嚴(yán)苛的腔室內(nèi),往往只有先進(jìn)陶瓷材料才能勝任,嚴(yán)苛的工作環(huán)境對(duì)先進(jìn)陶瓷材料性能、硬脆難加工材料精密加工及新品表面處理等方面也要求甚高。
其中,氧化鋁陶瓷部件具有高硬度、高機(jī)械強(qiáng)度、超耐磨性、耐高溫、電阻率大、電絕緣性能好等優(yōu)異性能,能滿(mǎn)足真空、高溫等特殊環(huán)境下的半導(dǎo)體制造復(fù)雜性能要求,在半導(dǎo)體制造生產(chǎn)線(xiàn)上有著不可替代的重要作用,其應(yīng)用幾乎覆蓋所有半導(dǎo)體制造設(shè)備,是半導(dǎo)體生產(chǎn)設(shè)備的關(guān)鍵部件。
例如《目錄》中所提半導(dǎo)體刻蝕設(shè)備,在刻蝕過(guò)程中,鹵素氣體(如CF4、CHF3等)與惰性氣體(如Ar、Xe等)通過(guò)電離生成的高能等離子體被用于晶片表面的刻蝕。這一過(guò)程當(dāng)中,不僅晶片材料會(huì)受到刻蝕,刻蝕設(shè)備的內(nèi)壁和關(guān)鍵部件(如噴淋頭、聚焦環(huán)和基座)也會(huì)遭到刻蝕。但這些零部件的刻蝕一方面會(huì)使得半導(dǎo)體器件污染,良品率下降以及設(shè)備壽命縮短,另一方面這也會(huì)使得刻蝕腔內(nèi)壁暴露在等離子環(huán)境中產(chǎn)生大量懸浮顆粒污染物,這些污染物可能沉積在晶片表面,導(dǎo)致芯片短路等質(zhì)量問(wèn)題。在此背景下,如何有效防止設(shè)備內(nèi)壁刻蝕并消除由此產(chǎn)生的顆粒污染,已成為半導(dǎo)體行業(yè)需要解決的難題,耐高密度等離子體刻蝕材料的研發(fā)變得尤為緊迫。
作為典型的陶瓷材料,Al2O3具有高介電強(qiáng)度和優(yōu)異的耐化學(xué)腐蝕性能,在高能等離子體刻蝕環(huán)境中仍能保持相對(duì)穩(wěn)定,是較為常用的耐等離子體刻蝕材料之一。
《目錄》中所列“UV-LED 4寸納米級(jí)圖形化藍(lán)寶石襯底”也是一種氧化鋁材料,即α-Al2O3單晶,具有優(yōu)異的光學(xué)性能、機(jī)械性能和化學(xué)穩(wěn)定性,具有強(qiáng)度高、硬度大、耐沖刷等特點(diǎn),可在接近2000℃高溫的惡劣條件下工作,是LED襯底最常用的材料。
(中國(guó)粉體網(wǎng)/山川)
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