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PART 01
在半导体制造设备的真空腔内,静电吸盘(ESC)通过静电场产生的强大吸附力,将昂贵的晶圆牢牢固定在工作台上,使其在刻蚀、镀膜等工艺中始终保持精确位置与理想温度。这一系统的核心是静电吸盘顶部的介电层 —— 它直接与晶圆接触, 如同人体心脏,为整个系统提供动力和控制 。
PART 02
静电吸盘的工作原理主要分为两类,核心差异在于介电层的材料特性设计。
库仑型:采用完全绝缘的介电层材料,当电极施加电压时,介电层上下表面会感应出正负电荷,通过与晶圆背面电荷的相互作用产生吸附力。该设计简单可靠,但通常需要较高工作电压。
J-R 型(约翰森 - 拉别克型):介电层材料具备微弱导电性,电荷可在材料内部缓慢迁移。施加电压后,电荷会聚集在介电层表面的微观凸点上,与晶圆形成极强的局部电场,进而产生更强吸附力。这些微观凸点设计极为精密,高度仅为数微米,直接影响吸附性能与热传导效率。
PART 03
评价介电层性能的核心参数构成相互关联的体系,需在材料选择与制造过程中精准平衡,具体关键参数如下 :

这些参数存在相互制约关系,其协同优化是介电层设计的核心技术挑战 。
PART 04
制造高性能介电层,本质是在多种物理特性间寻找最佳平衡点的工程实践 。
当前应用最广泛的是高性能陶瓷材料:氧化铝陶瓷凭借优异的综合性能(绝缘性、机械强度、成本平衡)占据市场主流;氮化铝陶瓷则以卓越的导热性(热导率远高于氧化铝)在高端制程中脱颖而出。近年来,复合材料成为研发热点,通过复合陶瓷与高分子材料的优势,可实现特定性能的定制化设计 。
材料选择需应对多重性能制约:高介电常数虽能增强吸附力,却可能降低散热效率;提升导热性能可能牺牲绝缘强度;增强硬度则易增加材料脆性。每一项参数调整都会牵动整体性能,需通过精密计算与反复验证优化。湘芯新材料基于丰富的材料研发经验,可根据不同工艺需求,为客户提供针对性介电层解决方案。
PART 05
湘芯新材料专注于静电吸盘及核心部件的研发与制造,构建了覆盖主要材料体系的解决方案能力 , 针对特殊应用需求,开发了多种陶瓷 - 高分子复合介电层材料,可根据客户工艺要求,定制介电性能、热膨胀系数等关键参数。制造工艺方面,公司配备全套精密加工与检测设备,包括高精度平面磨床、激光加工设备、洁净室装配车间及完善的性能测试平台,实现从原材料到成品的全流程质量可控。
在湘芯新材料的理念中,优秀的静电吸盘解决方案不止于提供部件,更在于全周期价值服务。静电吸盘使用数年后易出现性能衰减,传统方案需整体更换部件,成本高昂。湘芯推出专业翻新服务,通过更换介电层等关键部件,可使静电吸盘恢复至接近新品的性能状态,既为客户降低成本,又减少资源浪费,践行可持续发展理念。
随着中国半导体产业快速发展,静电吸盘市场需求持续增长。作为半导体制造设备的关键消耗品,介电层更换周期通常为 1-3 年,形成稳定的市场需求。湘芯新材料正凭借深厚的技术积累与快速响应能力,在这一细分领域逐步建立核心竞争优势,为国产半导体设备产业链补短板、强根基。


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