在半導體器件制造中,先進陶瓷作為關鍵元件材料發揮著重要作用。在眾多陶瓷材料中,氧化鋁陶瓷具有材料結構穩定、機械強度高、硬度高、熔點高、耐腐蝕、化學穩定性好、電阻率高、電絕緣性能好等優點,廣泛應用于半導體設備中。
目前,高純的Al2O3涂層或Al2O3陶瓷主要用于蝕刻腔體及腔內元件的保護材料。除了腔體外,氧化鋁陶瓷還用于等離子設備的氣體噴嘴、配氣板和固定晶圓片的固定環。例如,在晶圓拋光過程中,氧化鋁陶瓷可以廣泛應用于拋光板、拋光墊校準平臺、真空卡盤、陶瓷機械臂等。
此外,陶瓷機械臂還可以在搬運半導體設備中發揮作用。它相當于半導體設備中的機器人之手,負責將晶圓硅片搬運到指定位置。由于晶圓硅晶圓極容易受到其他粒子的污染,它通常在真空環境中進行。氧化鋁陶瓷和碳化硅陶瓷都具有致密、高硬度、高耐磨性等物理性能,以及耐熱性好、機械強度優良、絕緣性好、高溫環境下耐腐蝕性好等。物理性能優異,是制造半導體設備機械臂的優良材料。就材料性能而言,碳化硅陶瓷更適合制作陶瓷機械臂,但就材料價格、加工難度等經濟方面而言,氧化鋁陶瓷機械臂性價比更高。