氧化釔Y2O3(Yttria)
耐蝕至尊、晶圓守護 | 半導體超高功率電漿專用
突破次世代半導體蝕刻極限的終極耐電漿材料
隨著全球半導體製程全面邁入 3 奈米、2 奈米及更先進的埃米(Angstrom)世代,晶圓廠內的乾式蝕刻(Dry Etching)技術正朝著更高功率、更高密度電漿的方向演進。在腔體內部,極具破壞力的氟系(Fluorine)與氯系(Chlorine)腐蝕性氣體在電漿激發下,不斷狂暴地轟擊著所有設備內部組件。
傳統的高純度氧化鋁或石英陶瓷在這種極端環境下,其侵蝕速率(Etch Rate)過快,會導致表面迅速粗糙化、霧化並產生大量晶粒剝落,形成嚴重的微粒(Particle)污染,這正是導致先進製程晶圓良率下滑的頭號殺手。
鋒全應材站在材料科學的最前沿,專為半導體前段黃光與蝕刻設備量身打造,推出旗艦級高純度氧化釔陶瓷(Yttria, Y2O3)。
氧化釔是目前已知對熱力學極度穩定的氧化物陶瓷。它最核心的物理優勢,在於面對鹵素自由基與高能電漿轟擊時,能生成一層極其緻密且穩定的氟化釔(YF3)鈍化層,展現出近乎為零的超低蝕刻速率。鋒全應材憑藉特殊的工藝,攻克了氧化釔材料脆性大、難以緻密化與加工困難的業界瓶頸,是高階半導體機台與頂尖晶圓廠維持極致潔淨度、提升製程良率的決定性耗材首選。
鋒全應材氧化釔陶瓷Y2O3之核心優勢
- 無與倫比的耐電漿性:蝕刻速率接近於零
鋒全應材的氧化釔陶瓷對氟系、氯系及氧氣電漿具備極高的化學惰性。其實際電漿蝕刻速率僅為高純度氧化鋁陶瓷的 1/10 甚至更低。這能確保零部件在長時間的高功率電漿洗禮下,表面依然保持鏡面般的平滑度,徹底遏止因材料被啃噬而產生的微粒污染。 - 理論級高密度與均質微結構,杜絕晶界剝落
我們採用先進的等靜壓成型與特殊氣氛高溫燒結技術,使氧化釔陶瓷的相對密度達到 99% 以上,材料內部的氣孔與微觀缺陷降至極致。均勻一致的晶粒尺寸(Grain Size)分佈,消除了電漿沿著晶界進行不均勻侵蝕的坑洞效應,從源頭杜絕了零部件表面因不均勻損耗而導致大顆粒掉粉的致命風險。 - 半導體級 99.99% 超高純度(4N 級),零金屬離子污染
鋒全建立了一套極為嚴苛的痕量金屬(Trace Metal)污染防護製程。我們將鈉(Na)、鉀(K)、鐵(Fe)、銅(Cu)等對晶圓極具危害的金屬游離雜質嚴格控制在數個 ppm 以下。在高真空、高溫的蝕刻反應腔中,材料不會發生任何金屬釋氣或揮發,完美守護晶圓免受二次交叉污染。 - 優異的高溫熱力學穩定性與低熱變形率
氧化釔的熔點高達 2,410°C,且熱膨脹係數與多數半導體基材相匹配。即使在頻繁點火、熄火的劇烈熱循環(Thermal Cycling)製程中,零部件也具備極佳的耐高溫蠕變與抗變形能力,確保結構尺寸在奈米級定位下的穩定性。
半導體前段蝕刻與薄膜製程的核心應用組件
鋒全應材的高純度氧化釔陶瓷,陸續導入於一線半導體設備的真空反應腔體內部:
- 蝕刻機聚焦環與氣體噴嘴(Focus Rings & Gas Showerheads):直接環繞於晶圓外圍或正面面對電漿的關鍵組件。氧化釔的超長壽命能大幅延長機台的連續運轉時間(MTBC),並確保電漿電場與氣流分佈的均勻度,優化晶圓邊緣(Wafer Edge)的蝕刻輪廓。
- 腔體內部保護襯圈與防護盾(Chamber Liners & Shields):用於覆蓋在金屬反應腔內壁的防護裝甲,阻絕電漿對金屬機殼的物理腐蝕與化學侵蝕,防止金屬腐蝕產物掉落至晶圓表面。
- 靜電吸盤晶圓支撐件與絕緣環(ESC Insulators & Focus Ring Supports):在靜電吸盤(ESC)周邊提供頂級的電絕緣性與抗電漿防護,確保高壓靜電吸附系統的安全與長效運作。
- 物理氣相沉積PVD/ CVD 隔熱襯墊與絕緣套管:在高溫鍍膜環境中阻絕熱輻射,同時提供高潔淨度的物理支撐。
為何選擇鋒全應材?(Why F+?)
- 突破性的微崩角精密加工技術:氧化釔陶瓷硬度高且質地較脆,常規加工極易產生嚴重的邊緣微崩角(Chipping)與微裂紋。鋒全整合的陶瓷精密微細加工,透過特殊優化鑽石刀具與超音波輔助加工,可實現微米級無崩角幾何公差與高平坦度加工。
- 一體化大尺寸製造能力:鋒全應才整合了大尺寸氧化釔陶瓷在燒結過程中收縮不均、容易開裂的技術難題,能夠穩定供應大型聚焦環與整體式腔體襯圈。
- 半導體級超純水清洗與潔淨包裝:出廠前,所有製品皆在 Class 100 級無塵室內經歷多道超純水(DI Water)超音波清洗,徹底去除表面殘留的加工粉塵,出廠即具備即裝即用的半導體潔淨度要求。
正在為高功率電漿帶來的掉粉與频繁 PM 停機問題感到困擾嗎?
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