将晶圆转化为半导体芯片，它需要经历一系列复杂的制造过程，包括氧化、光刻、刻蚀、薄膜沉积、离子注入、金属布线、电气检测和封装等，这些步骤需要高度精确的技术和严格的环境控制，以确保制造的半导体芯片具有高性能和可靠性。

半导体制造流程简图(来源：弗若斯特沙利文)

精密陶瓷部件（氧化铝、氮化铝、碳化硅等先进陶瓷材料经精密加工后制备的零部件）在半导体制造设备中具有不可替代的重要作用，几乎覆盖所有半导体生产设备。氧化铝陶瓷便是其中重要的一员，它具有高硬度、高机械强度、优异的耐磨性和耐高温性，同时具备高电阻率和良好的电绝缘性能，能够在真空、高温等极端环境下满足半导体制造的复杂性能要求，被广泛用于各类关键部件。根据应用场景不同，用于半导体制造工艺一般采用99.6%或更高纯度的氧化铝。

精细陶瓷的特征之一便是优异的耐等离子性，因此各种精细陶瓷零部件被用于产生等离子的严酷环境中（来源：京瓷）

一、半导体不同制造环节中的氧化铝

1、在刻蚀环节，为减少等离子刻蚀过程中对晶圆的污染，通常采用耐腐蚀性强的高纯氧化铝涂层或氧化铝陶瓷作为刻蚀腔体和内衬的防护材料。

刻蚀机拆解

2、在沉积环节，如物理气相沉积(PVD)、化学气相沉积(CVD)等先进工艺，氧化铝陶瓷广泛用于静电卡盘、陶瓷加热器、腔体及其他关键部件，满足沉积过程中对耐热性和稳定性的高要求。

3、在抛光环节，化学机械抛光(CMP)技术结合机械摩擦与化学腐蚀，对设备提出了低摩擦损耗和耐腐蚀性的高标准。抛光台、抛光板、搬运臂和真空吸盘等关键部件均采用耐磨性优异的氧化铝陶瓷，确保抛光过程的高效和耐用。

4、此外，在离子注入、氧化扩散、退火等设备中，氧化铝陶瓷同样被广泛应用，凭借其优异的耐热性和电绝缘性，为半导体制造提供重要支持。

二、半导体装备中的氧化铝产品类型

在半导体设备中，这些零部件按用途主要分为圆环圆筒类、气流导向类、承重固定类、手抓垫片类、模块类等。下文一起来盘点一下，具体都有哪些产品。

1、圆环圆筒类

主要包括摩尔环、保护环、边缘环、聚焦环、防护罩、接地卡环、内衬、保温筒、热电偶保护管等产品。

①摩尔环。用于薄膜沉积设备，起到增强气体导向，绝缘和腐蚀的作用。

②保护环。用于沉积、刻蚀设备，保护静电卡盘，陶瓷集热器等关键模组部件。

③边缘环。用于沉积、刻蚀设备，控制等离子体不溢出。

④聚焦环。用于沉积、刻蚀、离子注入设备，将腔体内的等离子体聚集。

⑤保护罩。用于用于沉积、刻蚀设备，密封并吸附工艺残留物。

耐等离子腐蚀的各种陶瓷环(来源：来源：kyocera）

等离子防护罩（来源：来源：kyocera）

2、气流导向类

①喷嘴、气流分配盘等。用于沉积、刻蚀设备，引导气体流向，协助工艺气体分布更均匀，且流速稳定。

②喷嘴盖板。用于沉积、刻蚀设备，喷嘴安装依附部件，并可以吸附工艺残留物。

3、承重固定类

①晶圆载台。用于沉积、刻蚀设备，承载晶圆，是静电卡盘、陶瓷加热器的重要零部件。

②起模顶杆。用于各类半导体前道设备，控制晶圆载腔室内的升降。

③轴承导轨。用于沉积、刻蚀设备，功能是连接、引导设备机械运动方向

④陶瓷帽/螺杆。用于各类半导体前道设备，替代金属零部件连接固定。

4、手抓垫片类

①机械手臂。用于各类半导体前道设备，在腔室内外搬运晶圆。

②绝缘片。用于各类半导体前道设备，防止电流导通。

③散热片。用于各类半导体前道设备，设备零部件冷却。

氧化铝空心一体机械手臂（来源：asuzac-ceramics）

5、模块类

模块类氧化铝陶瓷零部件主要包括真空吸盘、静电卡盘、陶瓷加热器、抛光台等产品。

①真空吸盘。用于刻蚀设备，CMP设备。吸盘通过真空抽气吸引晶圆并保持其平整度，同时通过水路管道控温，使工艺反应效果更优。

氧化铝真空吸盘（来源：秋山科技）及其原理示意图

②静电吸盘。用于刻蚀、部分薄膜沉积设备。静电吸附晶圆，使完成刻蚀、沉积等工艺反应。

静电吸盘（来源：日本特殊陶业株式会社）及其内部结构

氧化铝真空吸盘和氧化铝静电吸盘主要用于的是半导体制造固定和搬运，想要了解更多关于它两的信息，可以点击相关阅读：从原理上看，氧化铝真空吸盘和静电吸盘在应用上有什么区别？

③陶瓷加热器。用于沉积、激光退火设备，承载并使晶圆获得稳定、均匀的工艺温度计成膜条件。晶圆加热盘，据说氮化铝陶瓷的材质的性能更强。

半导体制造设备用氮化铝陶瓷加热器（来源：kyocera）

④抛光台/板。用于晶圆抛光设备，需要长期使用仍能保持良好的表面形态。

氧化铝材质的晶圆抛光盘（来源：kyocera）

半导制造领域的陶瓷部件属于技术密集型行业，下游行业对产品质量要求较高，因此用户更倾向于与领先企业合作。该应用领域对氧化铝陶瓷部件的加工精密度及性能要求相对苛刻，例如抗热、抗腐蚀、耐磨、抗冲击等，想要在其中分一杯羹苛不容易哦，但如果能在企业在技术研发、生产工艺优化和市场策略方面做足功课，相信也能在这一领域找到切入点。

半导体中的各种氧化铝陶瓷部件（来源：asuzac-ceramics）

参考资料：

1、李建慧,石健,左政,等.氧化铝陶瓷部件在半导体领域应用及市场概览[J].中国集成电路,2025,34(1):29-33

2、行业洞察丨半导体制造发展如火如荼，国产化进程任重而道远，知乎，弗若斯特沙利文60周年

3、相关产品的企业网站官网。

编辑整理：粉体圈Alpha