静电卡盘(Electrostatic Chuck,简称:ESC)是一种适用于真空及等离子体工况环境的超洁净晶圆片承载体,利用静电吸附原理进行超薄晶圆片的平整均匀夹持,在集成电路制造中是薄膜设备、刻蚀机、离子注入机、量测设备等高端装备的核心部件。艾邦建有静电卡盘产业微信群,欢迎扫描下方二维码,添加管理员微信,即可加入。

静电吸盘是一种利用静电吸附原理夹持固定被吸附物的夹具,适用于真空及等离子体环境,主要作用是吸附超洁净薄片(如硅片),并使吸附物保持较好的平坦度,可以抑制吸附物在工艺中的变形,还能够调节吸附物的温度。

图:静电卡盘(来源:海拓创新)

随着半导体及集成电路制程设备和制程工艺的发展,传统的以有机高分子材料和阳极氧化层为电介质的静电卡盘逐步被陶瓷静电卡盘逐渐替代,陶瓷静电卡盘拥有良好的导热和耐卤素等离子气氛的性能,广泛应用于半导体及集成电路核心制程制作中,在高真空等离子体或特气环境中起到对晶圆的夹持和温度控制等作用,是离子注入、刻蚀等关键制程核心零部件之一。

静电卡盘的市场规模

根据 QYResearch 报告显示,预计 2030 年全球陶瓷静电卡盘市场规模将达到 24.24 亿美元,2023-2030 年复合增长率为 4.99%,半导体行业是陶瓷静电卡盘的主要消费者,主要用于集成电路(IC)和其他电子元件的制造。由于技术的进步和应用场景的增加,对半导体器件的需求持续增长,对陶瓷静电卡盘的需求也随之增加。

▲ 图源:山西证券研究所

据 QYResearch 报告“全球半导体用陶瓷静电卡盘市场报告 2024-2030”显示,预计 2030 年全球半导体用陶瓷静电卡盘市场规模将达到 16.3 亿美元,2024-2030年复合增长率为 5.3%。艾邦建有静电卡盘产业微信群,欢迎扫描下方二维码,添加管理员微信,即可加入。

静电卡盘的分类

静电卡盘主要有陶瓷静电卡盘、聚合物静电卡盘、复合型静电卡盘。

图源:TOMOEGAWA

陶瓷静电卡盘:使用陶瓷混凝技术制造的静电卡盘具有致密性高、晶体结构稳定、体电阻率分布均匀,能够实现在高真空、等离子、卤素等苛刻环境正常发挥对晶片的夹持功能。

静电卡盘(图源:三磨所)

陶瓷静电卡盘的分类:按照主体材料材质划分,可分为氧化铝和氮化铝两大类;按照陶瓷静电卡盘力学模型来划分,可分为库伦(电介质)和迥斯热背(J-R)两大类。

静电卡盘的典型结构

静电卡盘包括由上至下依次叠置的绝缘层、加热器和铝基座,此外,在加热器与铝基座之间还设置有隔热层。

静电卡盘VS机械卡盘、真空吸盘

与机械卡盘相比:机械卡盘通过机械臂来固定和支撑晶片,其缺点是机械卡盘由于压力、碰撞等原因容易造成晶片破损;机械卡盘在反应腔室中的运动,容易产生颗粒,对晶片造成污染;同时机械卡盘在固定晶片时,还占用了晶片的边缘面积降低了晶片利用率。

与真空吸盘相比:真空吸盘采用了真空原理,利用真空负压来“吸附”晶片以达到夹持晶片的目的,其缺点是不能在真空环境下工作。艾邦建有静电卡盘产业微信群,欢迎扫描下方二维码,添加管理员微信,即可加入。

静电吸盘多层陶瓷生产工艺流程

静电卡盘生产工艺流程包括:配料、球磨、真空脱泡、流延、冲制、印刷、叠层、冲制、烧结、复烧、湿法打磨、打孔、CNC外周加工、喷砂、检测、包装等。

陶瓷静电吸盘多层陶瓷主要生产工艺流程

陶瓷静电卡盘生产主要涉及的设备包括:球磨机、真空脱泡机、流延机、裁片机、整平机、丝网印刷机、叠层机、烧结炉、平面磨抛设备、喷砂设备、清洗设备、视觉检测设备、表面粗糙度测试仪、超声波检测设备、检漏仪等。

静电卡盘生产厂商
据不完全统计,国内静电卡盘生产厂商有:
序号
公司名称
1
君原电子科技(海宁)有限公司
2
北京华卓精科科技股份有限公司
3
苏州珂玛材料科技股份有限公司
4
海拓创新技术(杭州)有限公司
5
河北中瓷电子科技股份有限公司(003031)
6
中国电子科技集团有限公司第十二研究所
7
北京北方华创微电子装备有限公司
8
三环集团
9
东莞信柏结构陶瓷股份有限公司
10
 

重庆臻宝科技有限公司
11
宁波江丰电子材料股份有限公司
12
苏州高芯众科半导体有限公司(HCUT)
13
郑州磨料磨具磨削研究所有限公司(简称:三磨所)
14
杭州之芯半导体有限公司
15
深圳市新凯来技术有限公司
16
湖北芯陶科技有限公司(湖北鼎龙汇鑫科技有限公司)
17
广东精瓷新材料有限公司
18
沈阳富创精密设备股份有限公司
19
中山市思考电子科技有限公司
20
瑞耘科技股份有限公司
21
无锡卓瓷科技有限公司
22
无锡海古德新技术有限公司
23
浙江新纳材料科技股份有限公司
24
烟台睿瓷新材料技术有限公司
25
中科金瓷(宁波)新材料技术有限公司
26
Semicorex
27
上海卡贝尼精密陶瓷有限公司
28
上海创格弘芯半导体材料有限公司
29
湖南湘芯新材料有限公司
30
江西中科华升科技有限公司
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推荐活动:第八届精密陶瓷产业链展览会8月26-28日,深圳国际会展中心(宝安新馆)】

一、展会精彩内容

·展出范围

陶瓷器件及材料MLCC、LTCC、HTCC、微波介质陶瓷、压电陶瓷、钛酸钡、碳酸钡、氧化钛、氧化铝、氧化锆、玻璃粉、氮化铝、LTCC介质陶瓷粉体、稀土氧化物、生瓷带等;

精密陶瓷:氧化锆、氧化铝、氮化铝、氮化硅、碳化硅、氧化钇、结构陶瓷、高温陶瓷、透明陶瓷、陶瓷微珠、新能源陶瓷、陶瓷轴承、陶瓷球、半导体陶瓷(搬运臂、陶瓷劈刀、静电卡盘、蚀刻环……)、3D打印陶瓷、燃料电池(SOFC)隔膜片、穿戴陶瓷、光纤陶瓷插芯、陶瓷套筒、CIM、生物陶瓷等。

陶瓷基板及封装外壳:陶瓷封装外壳、DPC、DBC、AMB、HTCC基板、LTCC基板、薄膜电路板、厚膜电路板、陶瓷封装基座、热沉、氧化铝、氮化铝、氮化硅、氧化铍、莫来石粉体及基板等;

金属材料:银粉、金粉、铜粉、镍粉、焊料(焊片、焊膏)、MLCC用内/外电极浆料、LTCC银浆、金浆、钨钼浆料、铜浆、靶材、无氧铜带、可伐合金、金属冲压件等;

助剂:陶瓷和导电浆料用分散剂、黏合剂、增塑剂、絮凝剂、矿化剂、消泡剂、润滑剂、烧结助剂等;

陶瓷加工设备:砂磨机、球磨机、真空脱泡机、三辊机、喷雾造粒机、干压机、流延机、注塑机、3D打印机、模具、干燥设备、研磨机、精雕机、裁片机、激光设备、打孔机、填孔机、丝网印刷机、叠层机、层压机、等静压机、热切机、整平机、排胶炉、烧结炉、钎焊设备、电镀设备、化学镀、喷银机、浸银机、端银机、真空镀膜设备、显影设备、去膜设备、蚀刻机、湿制程设备、等离子清洗、超声波清洗、自动化设备、剥离强度测试仪、AOI检测设备、打标机;

封装测试设备:贴片机、引线键合机、封盖机、平行缝焊封帽、切筋机、钎焊设备、激光调阻机、网络分析仪、热循环测试设备、测厚仪、氦气检漏仪、老化设备、外观检测、超声波扫描显微镜、X-光检测、激光打标、分选设备、测包编带机等;

耗材:离型膜、载带(塑料和纸质)、耐火材料、承烧板/匣钵(氧化铝、刚玉莫来石、氮化硼等)、承烧网、发泡胶、研磨耗材(金刚石微粉、研磨液)、精密网版、清洗剂、电镀药水等。

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二、展位预订

 

李小姐:18823755657 (同微信)

邮箱:lirongrong@aibang.com

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作者 ab, 808