制備芯片需要用到半導體設備，如刻蝕機、光刻機、離子注入機等，打開半導體設備，里面運用了大量的陶瓷零部件，陶瓷零部件具有耐高溫、耐腐蝕、精度高、強度高等優異性能，其可以很好地用在半導體設備內。大部分陶瓷零部件在半導體制程中作為設備的關鍵零部件直接與晶圓接觸，可以實現晶圓表面溫度高精度控制和快速升降溫。
圖 半導體陶瓷部件，wonikqnc
半導體陶瓷零部件屬于先進陶瓷，通常采用高純超細的無機材料來制備，包括氧化鋁、碳化硅、氮化鋁、氮化硅、氧化釔等。半導體陶瓷零部件種類包括半導體陶瓷手臂、陶瓷噴嘴、陶瓷窗、陶瓷腔體罩、多孔陶瓷真空吸盤等。
粉料制備
1）配料
原料中加入各種需要的材料，制備成特定配方的粉料。可以采用固相法、液相法、氣相法等來制備。
2）機械球磨
球磨機是工業生產中常用的制備原料的設備，其內襯大多是陶瓷材料，也有的是采用高分子材料。將需要球磨的粉料加入到球磨機中，并加入各種陶瓷球作為研磨球。在研磨球和機械球磨后，粉料粒度可以達到微米級別。
推薦閱讀：陶瓷行業的研磨分散技術
3）噴霧干燥
粉料成型
用相應配方制備的粉料來制備陶瓷生坯，陶瓷制品成型方法通常包括干壓成型、等靜壓成型、流延成型、注射成型、凝膠注模成型等多種方法。用這些方法可以得到相應的陶瓷生坯。
1）干壓成型
該工藝主要通過把造粒后顆粒級配適合的粉末，倒入到金屬模腔中，用壓頭對其施加壓力，壓頭在模腔中進行移位，并將壓力傳遞給模具中的粉體顆粒，使其被壓實，最終形成具有一定形狀和強度的陶瓷素坯產品。
推薦閱讀：精密陶瓷干壓成型工藝及設備供應商名單
2）等靜壓成型
該工藝是把需要壓制成型的半導體陶瓷零部件放入等靜壓機中，利用液體不可壓縮和均勻傳遞壓力的性質從各個方向對試樣進行均勻加壓，當液體介質通過壓力泵注入壓力容器中時，其壓強大小不變且均勻傳遞到各個方向，這樣，陶瓷零部件在各個方向上受到均勻的大小一致的壓力，從而使得陶瓷零部件更加致密。
推薦閱讀：一文了解等靜壓成型技術及設備
3）流延成型
流延成型是較復雜的一個工藝，它是能夠一次成形制造出厚度從數十微米至毫米量級的陶瓷毛坯的濕式成形技術，將具有一定粘性且分散性較好的陶瓷漿料，從流延機漿料槽刀口流到基帶上，將漿料展開，在表面張力的作用下，生成光滑上表面的坯膜，將坯膜連同基帶一起送到烘干室內，在溶劑揮發后，有機粘結劑在陶瓷顆粒之間生成網絡，從而生成具有一定強度和柔性的坯片，將干燥的坯片從基帶上剝離后，卷軸備用。根據需要對產品進行裁切、沖壓、穿孔等工序，再進行燒制，即可完成產品的加工。
4）注射成型
注射成型是將熱塑性材料與陶瓷粉體混合成熱溶體，然后注射到相對冷的模具中，待冷卻后，將成型好的坯體制品頂出脫模即可，該工藝可以快速自動地進行批量生產，而且其工藝過程可以進行精確控制，該工藝可以成型復雜形狀的陶瓷產品，應用較廣。
推薦閱讀：陶瓷的注塑成型工藝及優勢
5）凝膠注模成型
高溫燒結
陶瓷零部件制品有的是先排膠再燒結，有的是排膠和燒結一起完成。通常排膠溫度低于燒結溫度，不超過1000℃。高溫燒結方式主要包括常壓燒結、真空燒結、氣氛燒結。通過燒結可以使得陶瓷由生坯轉化為熟坯，變成致密結構。
1）常壓燒結
常壓燒結就是對材料不進行加壓而使其在大氣壓力下燒結，是較常用的燒結方法，這種方法一般是在氧氣氣氛下或者某種特殊氣體氣氛條件下燒結。在常壓燒結過程中，成型的坯體不受外加壓力的作用，只是在常壓下加熱粉末顆粒的聚集體轉變成晶粒結合體。
2）真空燒結
真空燒結是指在真空環境下，將特定形態的陶瓷坯體通過物理、化學作用，在真空狀態下，轉化為致密、硬的燒結體。氧化物陶瓷坯體中的孔隙主要是由水、氫和氧等物質組成，在燒結時它們會通過氣孔逃逸。但是，一氧化碳，二氧化碳，尤其是氮，很難通過氣孔逃逸，導致產品的致密性降低。通過真空燒結，可以使所有的氣體都排出，因此，產品的致密度得到改善。
3）氣氛燒結
精密加工
品檢
表面處理
半導體設備對清潔度要求非常高，品檢合格的半導體陶瓷零部件還需要進一步對其進行表面清洗，通常采用酸洗、堿洗、有機溶劑清洗等方法，清洗過后的產品干燥后，再次檢查其品質，合格的產品到無塵室進行包裝即可。
圖 噴砂處理靜電卡盤，來源：新東工業
有的特殊需求的陶瓷零部件，還需要進行電弧熔射、等離子噴涂、靜電噴涂、氣相沉積、超潔凈清洗、陽極氧化、金屬化復合等進一步的表面處理，使其達到使用要求。
來源：半導體陶瓷零部件種類及應用，陶近翁,等.
2025年8月26日-28日
展出2萬平米、1,000個攤位、500多家展商、50,000名專業觀眾；匯聚IGBT/SiC功率半導體產業鏈；熱管理材料產業鏈，精密陶瓷、電子陶瓷、陶瓷基板、薄膜/厚膜陶瓷電路板、陶瓷封裝管殼、LTCC/HTCC/MLCC加工產業鏈、SOFC/SOEC隔膜等產業鏈上下游企業！
展會預定：
掃碼添加微信，咨詢展會詳情
掃碼添加微信，咨詢展會詳情
長按識別二維碼關注公眾號，點擊下方菜單欄左側“微信群”，申請加入交流群。
