一文了解陶瓷真空吸盘在半导体晶圆制造中的应用

陶瓷真空吸盘是由多孔陶瓷材料制作,孔径分布均匀,内部相互贯通,表面经研磨后,光滑细腻,平整性好,广泛应用于硅、蓝宝石、砷化镓等半导体晶圆的制造环节。

一文了解陶瓷真空吸盘在半导体晶圆制造中的应用

图 陶瓷吸盘应用示意图,来源:RPS

一、什么是陶瓷真空吸盘

1、陶瓷真空吸盘的工作原理

多孔陶瓷真空吸盘(Porous Ceramic Vacuum Chuck),是利用真空吸附原理固定工件的承载平台,真空吸盘传递真空的部分为多孔陶瓷板,多孔陶瓷板装配在底座的沉孔中,其周边与底座粘结密封,底座为精密陶瓷或金属材料加工而成。藉由金属或陶瓷底座以及特殊多孔质的陶瓷结合,内部精密气道的设计,给予负压时,可以将工件平滑稳固地吸附于真空吸盘上。

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图  陶瓷真空吸盘的工作原理,来源:商德陶瓷
由于多孔质陶瓷的孔洞非常微细,能使工件表面贴合于真空吸盘时,不会因为负压而造成表面的刮伤、凹陷等不良因素。
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图  陶瓷真空吸盘,来源:三磨所

2、陶瓷真空吸盘的特点

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图 陶瓷真空吸盘的优势,来源:商德陶瓷
①结构致密均匀,采用微孔陶瓷材料结构致密均匀,不易吸附硅粉磨屑,吸盘易于清洗;
②强度高,耐磨耗佳,具有陶瓷坚硬特性,耐损耗、不易刮伤损坏,在磨削时无形变,保证硅片在磨削时各点受力均匀,不易产生崩边、碎片等现象;
③寿命长,表面形状保持性好,修整周期长且修整量小,因此有很高的寿命;
④绝缘性高,绝缘性材质,消除静电。
⑤可重复使用,易修整,修整时不会出现破裂、碎块、脱粒等现象,经过修整研磨后,一定程度内可反复使用。
⑥不易分解及发尘,陶瓷属于完全烧结、结构坚固稳定、不发尘。
⑦轻量化,轻质材料且内部结构为均匀气孔,重量极轻;
化学稳定性好, 通过材质的选择和工艺控制, 可制成适用于各种腐蚀环境的多孔陶瓷吸盘。

3、陶瓷真空吸盘VS传统金属吸盘

传统的金属吸盘吸附力不均匀,薄件材料容易变形,不具备防静电功能,材料硬度小,容易发生磨损。而陶瓷真空吸盘适用于薄件吸附,具有防静电功能,耐磨耐腐蚀。
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图  陶瓷真空吸盘VS传统金属吸盘

二、陶瓷真空吸盘在半导体领域的应用

陶瓷真空吸盘是半导体晶圆生产中夹持和承载的工具,具有平面度、平行度高,组织致密均匀,强度高,透气性好,吸附力均匀,易于修整等特点,适用于半导体晶圆制造的减薄、切割、研磨、清洁和处理等工序,有效解决了晶圆印痕、芯片静电击穿、Particle污染等诸多难题,在实际应用中实现了半导体晶圆片极高的加工品质。

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图 陶瓷吸盘在半导体晶圆制造中的应用,来源:RPS
4月12日,2024年半导体陶瓷产业论坛将于泉州举办,届时,郑州磨料磨具磨削研究所有限公司特材事业部 宋运运 部长将做《真空吸盘在集成电路关键装备中的应用以及发展方向》主题报告欢迎各位行业朋友与会交流。
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推荐活动:【邀请函】2024年半导体陶瓷产业论坛(2024年4月12日·泉州)

2024年半导体陶瓷产业论坛

The  Semiconductor Ceramics Industry Forum

“功率半导体封装用DBC/AMB陶瓷衬板、半导体设备精密陶瓷部件”

2024年4月12日
泉州·泉商希尔顿酒店

福建省泉州市晋江市滨江路999号

主办单位
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深圳市艾邦智造资讯有限公司

协办单位
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福建华清电子材料科技有限公司

 
一、会议议题

 

 

时间

议题

演讲单位

8:45-9:00

开场致辞

艾邦创始人 江耀贵

9:00-9:30

半导体设备中陶瓷零部件的应用现状与前景

清华大学新型陶瓷与精细工艺国家重点实验室 潘伟 教授

9:30-10:00

氮化铝基板和器件与半导体应用

华清电子 向其军 博士

10:00-10:30

茶歇

10:30-11:00

先进陶瓷材料自主实验技术与智能化研发平台

北京科技大学 教授 白洋

11:00-11:30

超声辅助加工在半导体精密陶瓷结构件上的应用

极智超声 总经理 乔家平博士

11:30-12:00

高性能氮化铝和氧化铝粉体连续式生产关键工艺技术

中铝新材料 氮化物事业部经理 吴春正

12:00-13:30

午餐

13:30-14:00

第三代功率半导体封装用AMB陶瓷覆铜基板的研究与进展

北京科技大学 教授 杨会生

14:00-14:30

高性能陶瓷基板产业化需要突破的关键技术

南京航天航空大学 教授 傅仁利

14:30-15:00

科浩热能原位排胶烧结一体化大气烧结炉在半导体陶瓷产业烧成中的应用

科浩热能 刘培新 总经理

15:00-15:30

茶歇

15:30-16:00

高导热氮化硅材料的研究与应用进展

中材高新氮化物陶瓷有限公司北京分公司 研发中心主任 李镔

16:00-16:30

多层共烧陶瓷装备的新领域新应用

中电科二所 马世杰 高级工程师

16:30-17:00

真空吸盘在集成电路关键装备中的应用以及发展方向

三磨所 精密特材事业部部长 宋运运

17:00-17:30

半导体领域用碳化硅陶瓷部分产品的开发与生产技术研究

北方高科 研发部工程师 黄凯

17:30-20:00

晚宴

演讲及赞助请联系李小姐:18124643204(同微信)

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赞助及支持企业:
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福建华清电子材料科技有限公司
清华大学
山东大科电子科技有限公司
北京科技大学
中铝新材料有限公司
中国电子科技集团公司第二研究所
深圳极智超声科技有限公司
南京航天航空大学 
中材高新氮化物陶瓷有限公司北京分公司
淄博科浩热能工程有限公司
北京北方华创真空技术有限公司
苏州德龙激光股份有限公司
深圳市叁星飞荣机械有限公司
株洲瑞德尔智能装备有限公司
北京东方泰阳科技有限公司
广东振华科技股份有限公司
北京凝华科技有限公司
合肥恒力装备有限公司
苏州赫瑞特电子专用设备科技有限公司
深圳市宇宸科技有限公司
上海儒佳机电科技有限公司
合肥费舍罗热工装备有限公司
肯朴厦门新材料有限公司
江苏微艾诺智能装备集团有限公司
山东博奥新材料技术有限公司
安徽嘉智信诺化工股份有限公司
苏州锦业源自动化设备有限公司
天津中环电炉股份有限公司
郑州磨料磨具磨削研究所有限公司
浙江德龙科技有限公司
宁夏北方高科工业有限公司
中材高新氮化物陶瓷有限公司
上海煊廷丝印设备有限公司
西安鑫乙电子科技有限公司
二、报名方式

 

 

报名方式1:加微信
李小姐:18124643204(同微信)
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邮箱:lirongrong@aibang.com
注意:每位参会者均需要提供信息;
报名方式2:长按二维码扫码在线登记报名
 

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作者 gan, lanjie