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電子、半導體

碳化硅陶瓷材料于硅相匹配的熱膨脹系數(shù)、耐磨損、耐化學腐蝕，重量輕、彈性模量高以及良好的比剛度和光學加工性能，特別適合用于半導體裝備中使用的精密陶瓷結(jié)構(gòu)件。如碳化硅多孔真空吸盤、碳化硅凸點吸盤、碳化硅拋光盤和承載盤、碳化硅機械手臂、晶舟、碳化硅導軌和支架等。爐管、懸臂槳、晶舟等用于晶圓擴散爐。

半導體設(shè)備需要大量的精密陶瓷部件。由于陶瓷具有高硬度、高彈性模量、高耐磨、高絕緣、耐腐蝕、低膨脹等優(yōu)點，可用作硅片拋光機、外延/氧化/擴散等熱處理設(shè)備、光刻機、沉積設(shè)備，半導體刻蝕設(shè)備，離子注入機等設(shè)備的零部件。半導體陶瓷有氧化鋁、氮化硅、氮化鋁、碳化硅等，在半導體設(shè)備中，精密陶瓷的價值約占16%左右。

碳化硅陶瓷(SiC)，碳化硅具有高導熱性、高溫機械強度、高剛度、低熱膨脹系數(shù)、良好的熱均勻性、耐腐蝕性、耐磨耗性等特性。碳化硅在高達1400℃的極端溫度下，其仍能保持良好的強度。采用碳化硅陶瓷的研磨盤由于硬度高而磨損小，且熱膨脹系數(shù)與硅晶片基本相同，因而可以高速研磨拋光。
在硅晶片生產(chǎn)時，需要經(jīng)過高溫熱處理，常使用碳化硅夾具運輸，其耐熱、無損，可在表面涂敷類金剛石（DLC）等涂層，可增強性能，緩解晶片損壞，同時防止污染擴散。此外，碳化硅陶瓷還可應用在XY平臺、基座、聚焦環(huán)、拋光板、晶圓夾盤、真空吸盤、搬運臂、爐管、晶舟、懸臂槳等。
顯然，在半導體設(shè)備制造中，先進陶瓷作為關(guān)鍵部件材料，扮演了重要角色。我國半導體行業(yè)要想是實現(xiàn)高質(zhì)量的發(fā)展，就要先從精密陶瓷零部件方面，著手解決半導體制造設(shè)備的卡脖子問題，從根本上來推動我國半導體行業(yè)的發(fā)展。

擴散爐是半導體生產(chǎn)線前工序的重要工藝設(shè)備之一，用于大規(guī)模集成電路、分立器件、電力電子、光電器件和光導纖維等行業(yè)的擴散、氧化、退火、合金及燒結(jié)等工藝。
擴散工藝的主要用途是在高溫條件下對半導體晶圓進行摻雜，即將元素磷、硼擴散入硅片，從而改變和控制半導體內(nèi)雜質(zhì)的類型、濃度和分布，以便建立起不同的電特性區(qū)域。
最新的低壓磷擴散利用低壓氛圍可以得到更好的方塊電阻均勻性和更大的生產(chǎn)批量，同時對環(huán)境的影響最小。
氧化工藝是使硅片表面在高溫下與氧化劑發(fā)生反應，生長一層二氧化硅膜。
氧化方法有干氧和濕氧，濕氧包括水汽氧化和氫氧合成兩種。