半导体零部件(4)-金属类机械零部件

在半导体装备中，机械类零部件起到构建整体框架、基础结构、晶圆反应情形和实现零部件特殊功效的作用，需要知足加工精度、耐侵蚀性、密封性、清洁度、真空度等指标

。

机械类零部件的分类：

凭证质料种类的差别，机械类零部件可以分为金属类和非金属类两种

。其中，金属类机械零部件可以进一步分为金属工艺件和金属结构件

。

金属工艺件在半导体装备中与晶圆直接接触或直接加入晶圆反应

。一样平常在密闭腔室的重大工艺情形中加入晶圆制程，起到延伸装备的使用寿命，提升晶圆制造良率的作用

。金属工艺件一样平常需要经由高细密机械制造和重大的外貌处置惩罚特种工艺历程，具备高细密、高清洁、超强耐侵蚀、耐击穿电压等特点，工艺制程重大

。工艺零部件主要应用于刻蚀装备、薄膜沉积装备，也少量应用于离子注入装备和高温扩散装备等

。

代表性工艺零部件包括腔体（按使用功效分为过渡腔、传输腔和反应腔）、内衬和匀气盘等

。晶圆从外部运输至装备入口，经由前端？椋‥FEM）后进入过渡腔，方从大气情形转换为真空情形，后续晶圆从过渡腔再进入真空情形的传输腔、反应腔举行工艺反应

。内衬是反应腔体内的焦点零件，通过内衬外貌的高致密涂层可以；し从η惶逋饷，延伸反应腔寿命，降低装备的维护时间

。内衬比反应腔更靠近晶圆反应历程，因此对清洁度、耐侵蚀度要求较反应腔更高，且需按期替换

。特种工艺气体通过匀气盘上的小孔后匀称沉积在晶圆外貌，包管晶圆外貌膜层的匀称性和一致性

。

图1：金属类半导体工艺零部件

金属结构件在半导体装备中一样平常起毗连、支持和冷却等作用，种类繁多，应用较为普遍

。其在半导体装备中一样平常不直接与晶圆接触或加入晶圆反应，对平面度清静行度有较高的要求，部分结构零部件同样需要具备高清洁、强耐侵蚀能力和耐击穿电压等性能

。具有代表性的结构零部件包括托盘轴、铸钢平台、流量计底座、冷却板等

。

图2：金属类半导体结构零部件

非金属机械零部件包括石英制品、陶瓷产品等，也有极高的手艺门槛

。以石英制品为例，石英制品因其直接与硅片接触，且在半导体氧化、扩散历程中会遇到许多侵蚀气体，其质量要求通常较高，产品参数主要体现在外观、尺寸、应力、理化性能等维度，是决议产品质量的要害

。

性能要求：

半导体装备细密零部件产品具备高细密、高清洁、高耐侵蚀、耐击穿电压等性能， 因此在加工件中，形状加工是基础，仅知足形状精度要求，后端的外貌处置惩罚与洗濯工艺中有更多的手艺积累

。例如关于反应腔而言，需要同时具备耐侵蚀、耐击穿、高清洁度，并能实现高密封性和高真空度

。

图3：金属工艺件性能要求

焦点工艺：

半导体装备细密零部件行业的整体手艺生长集中于怎样更好实现应用于先进制程半导体装备的工程化和量产化，即一直研爆发产工艺手艺以知足产品高细密、高清洁、超强耐侵蚀能力、耐击穿电压的要求，并实现较高的生产效率

。焦点工艺主要包括：细密机械制造手艺，外貌处置惩罚特种工艺手艺，焊接手艺

。

细密机械制造手艺：需要围绕精准的加工工艺蹊径和程序的开发、质料科学和质料力学与零件结构和加工参数的匹配、制造方法与工业模式的匹配，来高质量输出高细密的产品

。细密零部件制造商在知足客户半导体装备的功效性需求的同时，通过机械制造精度和所加工质料的精准把控，提升半导体装备的整体性能及使用寿命

。

外貌处置惩罚特种工艺手艺：随着半导体装备向更先进的工艺制程演进，关于细密零部件的高清洁、超强耐侵蚀、耐击穿电压等性能提出了越来越严苛的要求， 细密零部件的外貌处置惩罚特种工艺是实现前述性能需求的要害工序

。一样平常外貌处置惩罚特种工艺手艺分为干式制程和湿式制程，干式制程包括抛光、喷砂及喷涂等；湿式制程包括化学洗濯、阳极氧化、化学镀镍以及电解抛光等

。

焊接手艺：现在，半导体装备细密零部件关于焊接手艺的需求不但体现在结构上要知足零部件的差别尺寸及密封性能，还需要细密零部件制造商针对焊接工艺、焊接参数、焊接质料、焊接情形等方面举行研究，实现半导体装备细密零部件焊接区域的零气孔、零裂纹、零瑕疵，包管半导体装备零部件的产品性能及使用寿命，以最终实现真空情形下的半导体装备工艺制程的稳固

。

图4：部分外貌处置惩罚工艺

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