
在集成电路等半导体装置制造工序中,要对半导体晶圆进行成膜处理及蚀刻处理等各种处理。在对晶圆进行加工制造工艺中,需要将晶圆加热到一定温度下进行,且对晶圆温度的均匀性有非常严格的要求,因为晶圆温度的均匀性对半导体芯片的质量有着非常重要的影响;同时还需要在真空、等离子体、化学气体等环境下工作,这就要用到陶瓷加热器。

陶瓷加热器应用于半导体薄膜沉积设备(CVD、PECVD、ALD)、激光退火设备的工艺腔室内,与晶圆直接接触,承载并使晶圆获得稳定、均匀的工艺温度及成膜条件。陶瓷加热器可实现均匀温度分布,对晶圆均匀加热,使衬底表面上进行高精度的反应并生成薄膜。8月26日,广东精瓷 高级副总裁 於定新将出席2026年半导体陶瓷产业论坛,并做《氮化铝陶瓷加热器的研发及其在 CVD 中的应用》主题报告分享,欢迎莅临交流,地址:深圳国际会展中心7号馆。
1、陶瓷加热器主要生产工艺流程

①成型
根据产品规格要求,常温状态下对模具内的氮化铝颗粒进行缓慢挤压成型,使其成为致密的坯体形状,保持一定的致密度。其中,陶瓷加热器在该过程中埋入电阻部件进行压制成型。压制完成后,取出陶瓷加热器生坯。
②毛坯加工
成型后的生坯件利用数控车床、立式加工中心进行干式车加工,使其达到初步的零件形状,减少后续精加工的时间。
③预烧结
将坯件放置于预烧结炉中在空气环境中进行 1100℃烧结(电加热),从而使坯件材料密化烧结成瓷。
④烧结
预烧结后的坯件放入烧结炉中,通入氮气保护,氮化铝在 1750~1850℃ 左右高温环境下,使用电加热,经高温致密化烧结成瓷。最终得到陶瓷加热器毛坯件。
⑤检验
烧结后的陶瓷加热器毛坯件通过目测、测量等手段对其尺寸、外观进行检验。
⑥精加工
使用线切割机、圆台磨床、精雕机、加工中心等机加工设备对毛坯件进行精加工。
⑦焊接
将电阻部件进行焊接。使用钎焊炉进行钎焊,把银锌铜焊料放在接头间隙附近或接头间隙之间。当工件与焊料被加热到稍高于焊料熔点温度(800℃)后,焊料熔化,并借助毛细作用被吸入和充满固态工件间隙之间,液态钎料与工件金属相互扩散溶解,冷凝后即形成钎焊接头。
⑧喷砂
采用压缩空气做动力,将砂材高速喷射到工件表面,经过砂材冲击工件表面,使表面达到一定的平整度。
⑨抛光
喷砂后的工件放入抛光机内进一步抛光处理。
⑩入库
对产品进行包装入库。
2、陶瓷加热器主要生产材料及设备
主要材料:氮化铝粉、PVB粉、电阻部件、银锌铜焊料等
主要设备:混料机、造粒塔、成型机、数控车床、立式加工中心、预烧结炉、烧结炉、线切割机、立式磨床、圆台磨床、外圆磨床、精雕机、钎焊炉、喷砂机、抛光机、清洗设备、外观检查设备等。
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