聚焦环环绕在晶圆边缘、直接接触晶圆的重要部件,通过优化电场和等离子体分布,消除“边缘效应”,保障整片晶圆加工的均匀性。

聚焦环的类别

聚焦环按材质可以分为导电硅聚焦环石英聚焦环和碳化硅聚焦环。

随着集成电路微型化推进,集成电路制造对于刻蚀工艺的需求量、重要性不断增加,刻蚀用等离子体功率、能量持续提高,尤其是电容耦合(CCP)等离子体刻蚀设备中所需等离子体能量更高,因此碳化硅聚焦环使用率越来越高。

SiC聚焦环的制备

化学气相沉积法适用于先进制程污染控制要求极严苛工艺常压烧结适用于纯度要求高但预算受限或需要整体SiC材质场合

(一)化学气相沉积(CVD)法该工艺需要具有聚焦环形状的高纯石墨基体。流程包括:(1)石墨加工;(2)石墨高纯化;(3)CVD碳化硅沉积;(4)SiC加工;(5)清洗。

图 CVD SiC聚焦环制备工艺(来源:TCK)
(二)常压烧结法将高纯SiC微粉与烧结助剂混合,压坯后在超高温(>2000℃)下烧结成致密的整体陶瓷。流程包括:(1)SiC粉末制备与提纯;(2)粉末成型(干压/冷等静压);(3)高温常压烧结;(4)精密加工与研磨;(5)清洗与检测。

图 常压烧结SiC产品(来源:国内外碳化硅陶瓷材料研究与应用)
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据不完全统计,国内外有32家碳化硅聚焦环企业,以下是相关企业盘点*排名不分先后顺序,欢迎留言补充与指正。

国内企业

1.湖南德智新材料股份有限公司 2.吉盛微(武汉)新材料科技有限公司
3.凯乐士股份有限公司 4.深圳市志橙半导体材料股份有限公司
5.苏州珂玛材料科技股份有限公司 6.轩运科技有限公司
7.Semicorex Advanced Material Technology Co., Ltd 8.上海卡贝尼精密陶瓷有限公司
9.浙江凯威碳材料有限公司 10.深圳云在上半导体材料有限公司
11.北京亦盛精密半导体有限公司 12.台湾精材股份有限公司
13.浙江六方半导体科技有限公司 14.遂宁创宏新材料有限公司
15.基迈克材料科技(苏州)有限公司 16.深圳芯蔚然技术科技有限公司
17.重庆欣晖材料技术有限公司 18.无锡卓瓷科技有限公司
19.宁夏盾源聚芯半导体科技股份有限公司 20大同锡纯新材料有限公司
21湖南圣瓷科技有限公司 22.安徽四象半导体材料科技有限公司

 

国外企业

23.日本精密陶瓷株式会社 24.佳友大阪水泥株式会社
25.Ferrotec 26.韩国东海碳素株式会社
27.韩国KNJ 28.韩国COMA Technology
29.韩国Worldex Industry & Trading Co., Ltd. 30.美国CoorsTek
31.英国Morgan Advanced Materials 32.美国PremaTech Advanced Ceramics

 

国内企业

1.湖南德智新材料股份有限公司

官网:https://www.hndezhi.com/

湖南德智新材料股份有限公司成立于2017年,是一家专业从事碳基、陶瓷及其高端材料的研发、生产和销售的高新技术企业,率先实现国内半导体用Solid SiC刻蚀组件产品量产。公司主要产品包括CVD@SiC涂层、Solid SiC、Sin@SiC-SiC、CVD@TaC涂层等系列产品,广泛应用于LED光电、集成电路、第三代半导体等领域。

图 产品(来源:德智新材官网)

2.吉盛微(武汉)新材料科技有限公司

吉盛微(武汉)新材料科技有限公司成立于2023年3月,为盛吉盛(宁波)半导体科技有限公司在武汉投资成立,主要从事半导体及泛半导体设备用CVD SiC原材料及SiC 部件(Ring、Shower Head、Boat、Fin、Tube、plate、Susceptor、Bolt、Pin等)、超高纯高精密陶瓷材料及部件、SiC Epi Wafer、CVD SiC设备的研发及生产制造。核心技术团队均有韩国、美国、日本等知名半导体设备零部件OEM公司产品研发和制造背景。现已与国内半导体知名企业建立了合作关系。

3.凯乐士股份有限公司

官网:https://www.kallex.com.tw/

凯乐士股份有限公司(Kallex company,Ltd)成立于1996年,主要从事碳化(SiC)及其他各种精密陶产品的研发和制造。目前的产品主要应用于耐磨损,耐腐蚀,耐高温,耐电浆轰击,高导热,高散热,低污染,寿命长等一种或同时数种以上各式严苛要求之环境的产业领域。凯乐士备有各种型式规格碳化硅聚焦环,且可客制化制作。

4.深圳市志橙半导体材料股份有限公司

官网:https://orangecvd.com

深圳市志橙半导体材料股份有限公司成立于2017年12月26日,自成立以来主要研发、生产、销售用于半导体设备的碳化硅涂层石墨零部件产品,并提供相关碳化硅涂层服务,主要产品可用于碳化硅(SiC)外延设备、MOCVD 设备、硅(Si)外延设备等多种半导体设备反应腔内,产品及服务广泛应用于半导体及泛半导体领域。近年来积极拓展新的产品品类,包括聚焦环、气体喷淋头等实体碳化硅零部件,炉管等烧结碳化硅零部件等产品,用于刻蚀设备的实体碳化硅零部件产品聚焦环已取得研发突破,进入客户验证阶段。

5.苏州珂玛材料科技股份有限公司

官网:https://www.kematek.com

苏州珂玛材料科技股份有限公司成立于2009年4月27日,主营业务为先进陶瓷材料零部件的研发、制造、销售、服务及泛半导体设备表面处理服务,主要产品包括先进陶瓷材料零部件等,并为客户提供精密清洗、阳极氧化和熔射等表面处理服务。

苏州珂玛目前拥有由氧化铝、氧化锆、氮化铝和碳化硅 4 大类材料组成的先进陶瓷基础材料体系,用于半导体设备的先进陶瓷材料零部件主要应用于腔室内,其中部分零部件直接与晶圆接触,是集成电路制造中关键的精密零部件,包括聚焦环等产品。

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6.轩运科技有限公司

官网:https://www.mlti.com.tw

轩运科技有限公司(Max Luck Technology Inc.)成立于2015年4月,为半导体设备零件专业设计、制造及销售厂商。包括Shower Head、ESC、Heater等产品。

图 CVD SiC聚焦环(来源:官网)

轩运科技(MLTi)独家代理国际半导体制程与设备改良改善方案CIP (Continuous Improvement Process),专精于半导体前端制程与设备相关的改良改善项目,解决客户良率提升、产出增加,及缩短等待时间等领域。

7.Semicorex Advanced Material Technology Co., Ltd

官网:https://www.semicorex.com

Semicorex(赛美科)成立于2023年3月1日,注册地在英国伦敦,是化学气相沉积(CVD)碳化硅涂层产品的供应商,提供各种高质量产品,例如碳化硅涂层石墨基座、碳化硅涂层、深紫外外延基座、CVD 衬底加热器、CVD 碳化硅晶圆载体、晶圆舟以及半导体元件和碳化硅陶瓷产品等。 Semicorex提供高品质CVD SiC蚀刻环碳化硅并提供定制服务。

图源:Semicorex官网

8.上海卡贝尼精密陶瓷有限公司

官网:https://www.companion-cn.com/

卡贝尼,成立于2004 年,是涵盖先进陶瓷制造与应用、精密再生、先进制造综合服务三大核心业务板块的综合性解决方案供应商。卡贝尼专注于精密陶瓷零件加工生产,致力于提供良好的耐磨耐腐蚀的先进陶瓷材料产品。高性能陶瓷部件,包括氧化铝、氧化钇、氧化锆、氮化铝、氮化硼、氮化硅、碳化硅、多孔陶瓷、石英及特种塑料等材料体系。这些材料凭借优良的性能,成功应用于微纳制造设备的关键部件制造,包括陶瓷气浮导轨、陶瓷真空吸盘、导电机械手臂、反应腔Dome、精密陶瓷环、防静电喷嘴等高附加值产品,它们在等离子体稳定性、颗粒控制、耐腐蚀性等方面表现良好,为设备性能提升提供了可靠的陶瓷解决方案。

图 SiC陶瓷(来源:官网)

9.浙江凯威碳材料有限公司

官网:http://www.kav-carbon.com/

浙江凯威碳材料有限公司成立于1988年,主要生产、加工和销售电机用碳刷及刷架总成、调节器等。其中碳刷年产量1亿多只,刷架总成年产量2000多万套。产品广泛应用于汽车、家用电器、电动工具、太阳能石墨热场,风力发电和轨道交通等领域,并远销世界各地。凯威专注于石墨相关产品的研发、生产,其产品广泛用于光伏、燃料电池、半导体、精密模具行业。

10.深圳市云在上半导体材料有限公司

官网:http://www.yunzaishang.com/

深圳云在上半导体材料有限公司成立2008年,2019切入半导体芯片行业的产业链,通过收购韩国KNT公司,以海外并购和自主研发并行的模式迅速占领Fab领域高端客户市场,积极布局半导体芯片设备和关键材料并实现国产化。并在2022年,云在上秘密研发的CVD-SIC产品获得国内头部Fab厂测试认可。云在上致力于攻克芯片生产的“卡脖子”环节,是国内可稳定量产大尺寸静电吸盘、碳化硅聚焦环的厂商。

图 SiC环的制备流程(官网)

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11.北京亦盛精密半导体有限公司

官网:http://www.yesemi.cn/

北京亦盛精密半导体有限公司,2015年03月05日成立,北京亦盛立足半导体零部件领域,深耕于以硅、石英、碳化硅为主的工艺型零部件的研发、工程、制造一体化产品解决方案面向等离子体刻蚀、薄膜沉积工艺环节,为Etch/PVD/CVD设备提供硅、石英、碳化硅等优质耗材、并整合零部件再生洗净、和真空泵维修保养,提供多种市场领先的成套产品和服务组合

12.台湾精材股份有限公司

官网:https://www.forcera.com.tw/h/index?key=a1b2b

台湾精材创立于1997年9月,专注于制造半导体制程设备所需的关键耗材。公司以技术创新、时间竞争和客户满意为经营理念。产品依材质区分为精密陶瓷(Ceramic)、石英(Quartz)、硅(Silicon)三大类,主要应用在半导体前段蚀刻与薄膜沉积等严苛制程设备环境中,其具有抗腐蚀、抗电浆、耐高温;高纯度、高密度、高洁净度的高标准特性,可有效降低微粒风险,以满足半导体制程的严苛需求,并提升晶圆生产良率。

13.浙江六方半导体科技有限公司

官网:http://cn.hexcarbon.cn/

浙江六方半导体科技有限公司,成立于2018年,位于浙江诸暨,致力于半导体新材料研发,聚焦于半导体晶体生长、外延、刻蚀等关键工艺的涂层材料及部件。设有双研发中心,研发团队配置:六方研发中心+甬江实验室热场材料创新中心。

公司具备材料研发、关键CVD设备研发、工艺研发,超精密机加工,石墨纯化CVD涂层制造的全站技术与产品研发及量产的能力。

图 聚焦环(来源:官网)

14.遂宁创宏新材料有限公司

遂宁创宏新材料有限公司成立于2021年08月24日,位于四川省遂宁市蓬溪县赤城镇上游工业园区,主要从事石墨及碳素制品制造销售、新材料技术研发、金属材料制造等,产品广泛应用于光伏、半导体、精密模具等领域,建有年产多晶硅三件套150万套,单晶炉热场3万套。

图 摄于遂宁创宏展台

15.基迈克材料科技(苏州)有限公司

官网:https://www.gemch.com/cn/index.html

基迈克材料科技(苏州)有限公司成立于2010年9月30日,是一家领先的高性能溅射靶材供应商,为全球多个领域提供从实验室研发到商业化生产阶段的溅射靶材和技术服务解决方案。

公司经营范围包括纳米薄膜材料研发、生产、销售;有色金属材料等。主营PVD溅射靶材及陶瓷部件,广泛运用于建筑玻璃,薄膜光伏,半导体,显示器件等行业

图 SiC环 摄于基迈克展台

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16.深圳芯蔚然技术科技有限公司

深圳芯蔚然技术科技有限公司成立于2025年04月27日深圳市新蔚然科技有限公司旗下(占股57%),一直专注于集成电路设计、半导体器件制造与销售等核心业务。公司依托强大的技术研发团队,在半导体照明器件、电子元器件、半导体分立器件等领域取得了显著进展,致力于为市场提供高性能、高品质的半导体产品与解决方案经营范围包括集成电路半导体照明器件电子元器件制造半导体分立器件制造半导体器件专用设备销售等。

图 摄于芯蔚然展台

12'刻蚀环 (ETCH Ring)

型号:S02H2509-L383

材料:CVD SiC

纯度>99.9999%

产品规格:Φ 363.1*300.7*8.1mm

图 摄于芯蔚然展台

12'刻蚀环 (ETCH Ring)

型号:S02H2509-L404

材料:CVD SiC

纯度>99.9999%

产品规格:Φ 357.1*300.7*7.4mm

17.重庆欣晖材料技术有限公司

重庆欣晖材料技术有限公司成立于2022年8月,坐落于重庆两江新区鱼复工业园区。项目总投资25亿元,占地面积135亩,建设硅及碳化硅部件生产厂房及厂务配套、生活区等设施约10万平方米。项目建成后将实现硅部件产能17万件/年,碳化硅部件产能8万片/年。公司是北京奕斯伟科技集团旗下生态链投资孵化的重点项目之一,致力于打造中国硅及碳化硅部件产业。欣晖材料主要从事半导体装备部件及材料的研发、生产及销售

三大主力产品方向——SiC环、SiC电极、晶圆载盘——从原材料生长、精密加工到终端刻蚀装备形成闭环,为国产12英寸先进制程设备提供替代耗材。“硅及碳化硅部件项目”处于建设过程中,项目生产基地位于重庆市两江新区鱼复工业园区,“硅及碳化硅部件项目”分三个阶段建设,2025年4月29日,全国建设项目环境信息公示平台发布了“重庆欣晖材料技术有限公司-重庆欣晖硅及碳化硅部件项目(一阶段)竣工环境保护验收公示”。

图  碳化硅环 摄于重庆欣晖展台

18.无锡卓瓷科技有限公司

官网:http://www.exceratec.com/index.html

卓瓷科技成立于2021年,专注于泛半导体领域陶瓷部件研发与生产,其产品已进入华为等国内一流厂商,广泛应用于半导体、显示面板设备等,半导体业务占比约80%。卓瓷科技主营产品包括:陶瓷圆顶盖、陶瓷腔体盖、陶瓷环、喷嘴、机械手臂、真空吸盘、多孔陶瓷吸盘、陶瓷载盘、大型精密陶瓷陶瓷加热器静电卡盘、金属化产品等。

图 陶瓷环(来源:官网)

19.盾源聚芯(宁夏/杭州)

官网:https://www.sifusion.com.cn/index.php/welcome.html

盾源聚芯成立于1980年,致力于半导体级硅材料及部件,半导体级石英坩埚的研制、开发、生产主营SiFusion硅熔接制品、SiParts精密硅部件、SiMaterial先进硅材料以及AQMN高纯石英坩埚四大产品,已在最先进的芯片制造商得到应用。盾源聚芯业务广泛覆盖半导体用材料与部件产业的上下游,从大直径硅锭到精密硅制品,拓展至高纯石英坩锅等其他材料

图 聚焦环 摄于盾源聚芯展台

20.大同锡纯新材料有限公司

官网:http://sincmaterial.com/

大同锡纯新材料有限公司成立于2019年,在高端热工装备领域多年的技术积淀,尤其是半导体行业所需高端材料用高真空电熔炉、纯化炉、CVD炉等设备在全球的成熟应用经验,公司下设无锡、大同、华东、马来西亚四个制造基地:无锡基地主要生产材料装备;大同基地投资20亿主要生产高纯石英砂,高纯石英材料,高纯碳化硅陶瓷,CVD陶瓷涂层等高端材料;合肥基地主要生产陶瓷零部件。吉降坡基地主要生产石英材料、陶瓷零部件,并作为集团公司开拓海外市场的窗口。

图 摄于锡纯新材展台

高纯碳化硅粉体应用:

粉体:陶瓷制品原材料,碳化硅衬底,研磨抛光

SiC陶瓷:主要用于氧化/扩散/退火/PCVD/RTP等高温制程半导体设备零部件,键合/量测等设备用高导热/高强度零部件

SiC CVD:陶瓷基体和石墨基体SiC CVD涂层制品,Solid SiC CVD 块料制品

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21.湖南圣瓷科技有限公司 

官网:https://www.stcera.cn/

湖南圣瓷科技有限公司是一家民营高科技企业,总部位于湖南省长沙市湘江新区芯城科技园,长沙工厂位于湘江新区金荣同心国际工业园。公司前身为成立于2008年的深圳圣瓷科技有限公司(原名“圣奥通”)。

图 半导体设备陶瓷零部件(来源:圣瓷科技官网)

22.安徽四象半导体材料科技有限公司

安徽四象半导体材料科技有限公司成立于2022年4月6日,主要建设硅电极、硅环、石英环、碳化硅零部件制造项目,主要产品为硅电极、硅环、石英环、碳化硅零部件,属于半导体核心蚀刻设备的零配件

图 CVD-SiC环,摄于安徽四象半导体展台

 

国外企业

23.日本精密陶瓷株式会社(JFC)

官网:https://www.japan-fc.co.jp/cn

日本精密陶瓷株式会社JAPAN FINE CERAMICS CO., LTD.(简称 JFC)于1984年成立,此后成为日挥控股集团的全资子公司,其产品从原料混合至最终成品采用公司内部一站式生产。可供应发挥陶瓷各种电气特性的“电子陶瓷”,具有耐热・耐腐蚀・耐磨耗性特点的“结构陶瓷”,具有轻量・高刚性・低热膨胀・高热传导特点的“金属陶瓷复合材料”。碳化硅产品主要用于半导体制造设备部件(XY平台、MOCVD托盘、聚焦环、晶圆夹盘)等。

24.佳友大阪水泥株式会社

官网:https://www.soc.co.jp/

佳友大阪水泥株式会社,成立于1907年,主要业务包括生产和销售各种水泥和固化材料,为钢铁、化工、水泥等各行各业提供石灰石作为工业原料,生产并销售混凝土结构修补及加固材料,利用尖端的光通信技术,开发、制造和销售LN调制器,利用独有的纳米粒子制造技术,开发、制造、销售化妆品材料、涂料、抗菌剂等功能性材料等。

其新材料业务包括半导体制造设备零件,其中碳化硅陶瓷零件有喷淋板、聚焦环、基座、晶圆支架灯。

25.Ferrotec

官网:https://ft-mt.co.jp

Ferrotec成立于1980,其SiC产品采用30余年来积累的独有的CVD-SiC技术制造,具备超高纯度、高耐腐蚀性、高耐氧化性、高耐热性、高耐磨损性的特性,可应用于各种领域。

长期从事CVD-SiC产品业务的株式会社Admap于2020年与Ferrotec Material Technologies株式会社(现为Ferrotec株式会社)合并并更名,将其CVD-SiC业务全部转让给本公司。

26.韩国东海碳素株式会社 (TCK)

官网:https://www.tck.co.kr/eng/main/

韩国东海碳素株式会社Tokai Carbon Korea Co., Ltd. (TCK)成立于1996 年 8 月 7 日,是日本东海碳素(持股50.39% )和KC有限公司(持股8.18% )的合资公司,是全球领先的碳化硅聚焦环供应商。TCK于2002年安装了CVD炉,并于2006年开始开发固体SiC聚焦环,于2013年CVD SiC聚焦环成功商业化。

27.韩国KNJ

官网:https://www.knj.kr/

KNJ成立于2005年,2010年进军CVD-SiC(碳化硅)产品系列领域,2016年实现了SiC 聚焦环的批量生产和供货,2019年10月上市(科斯达克)。KNJ为三星、海力士等半导体制造商客户生产供应LED制造工艺用的SiC涂层产品和半导体芯片蚀刻工艺用的SiC 聚焦环等。


28.韩国 COMA Technology

官网:http://www.comatechnology.com

COMA Technology成立于2013年1月,是一家专业从事半导体设备材料及零部件的公司,产品包括硅零部件(硅聚焦环、电极)、蓝宝石零部件(视窗、喷嘴、注射器等)、陶瓷零部件(多孔陶瓷真空吸盘、陶瓷柱塞、陶瓷环、机械臂、喷嘴等)。2014年开始CVD碳化硅部件的开发,并在2015年成功完成技术开发

29.韩国Worldex Industry & Trading Co., Ltd.

官网:http://www.worldexint.com/

Worldex成立于2000 年 1 月 17 日,主要业务领域是半导体材料和元件制造,从材料到零件加工的一体化生产体系,涵盖Si、SiC、氧化铝和AlN等各种产品组。其零部件产能包括硅零件(电极/环/其他)、石英零件、碳化硅聚焦环、承载盘、碳化硅晶舟等。2011 年收购全球知名的精密零件制造商West Coast Quartz Corporation。

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30.美国CoorsTek

官网:https://www.coorstek.com

CoorsTek, Inc.,阔斯泰,于 1910 年在美国注册成立,是全球领先的先进陶瓷制造商,在全球拥有超过 50 家工厂,为航空航天、汽车、化学、电子、医疗、冶金、石油和天然气、半导体等众多行业提供先进陶瓷。

图 聚焦环(来源:官网)

CoorsTek 先进的高纯度陶瓷组件能够承受等离子蚀刻(或“干”蚀刻)室中的极端环境包括气相化学蚀刻剂、高压 RF(射频)和微波等离子体、挥发性副产品和强力清洁循环。用于等离子蚀刻设备的陶瓷元件包括聚焦环、喷嘴、腔室盖等。

CoorsTek 在半导体设备的超高纯碳化硅陶瓷全球市场拥有较高份额。

31.英国Morgan Advanced Materials

官网:https://www.morganadvancedmaterials.com

摩根先进材料(Morgan Advanced Materials)于 1856 年在英国成立,是一家全球材料工程公司,设计和制造跨多个行业和地区的各种具有非凡性能的高规格产品。其技术陶瓷业务采用尖端材料组合设计和制造先进陶瓷部件。

Morgan Advanced Materials专注于通过化学气相沉积 (CVD) 制造的高性能陶瓷材料,其碳化硅 (SiC) 和热解氮化硼 (PBN) 用于 LED、半导体、化合物半导体、晶体生长应用等,拥有用于大批量生产等离子刻蚀设备用碳化硅聚焦环的专利 RMax 工艺。

摩根技术陶瓷业务部门在韩国大邱建立了专门的化学气相沉积碳化硅 (CVD-SiC) 生产基地。该工厂将使摩根能够满足本地及全球对 CVD-SiC 材料的需求,并特别致力于支持半导体制造业的发展。

32.美国PremaTech Advanced Ceramics

官网:https://www.prematechac.com

PremaTech 成立于1980年,是化学气相沉积碳化硅 (CVD SiC) 解决方案的领导者。PremaTech制造两种等级的各种形状和尺寸的碳化硅组件:低电阻率 (<1Ωcm)和高电阻率 (>500Ωcm)。可控的较低和高电阻率等级非常适合等离子蚀刻和 MOCVD 设备中的晶圆处理和腔室组件,如RTP 和 EPI 环、等离子蚀刻聚焦环、晶圆载具、盖板、气体扩散板 (GDP)等。尤其擅长CVD SiC。

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作者 ab, 808