半导体氧化铝陶瓷腔体作为高致密等离子刻蚀配件的核心部件，其设计与应用需满足极端工艺环境下的多重性能要求。
一、材料特性与制备要求
1、高纯度与低杂质：氧化铝陶瓷纯度需≥99.9%，金属杂质（如MgO、CaO、SiO₂）含量控制在0.05%-0.8%以内，以降低等离子体刻蚀过程中的颗粒污染风险。
2、致密化工艺：采用等静压成型与高温烧结（密度≥3.98g/cm³），并通过纳米级涂层（厚度5-10μm）增强表面致密性，刻蚀速率可控制在0.1μm/h以下。
3、热稳定性匹配：热膨胀系数（4.2×10⁻⁶/℃）需与金属基体（如铝合金）兼容，避免高温（300℃）下涂层开裂导致腔体失效。
二、关键性能优势
1、耐等离子体侵蚀：在CF₄、SF₆等离子体环境中，高纯氧化铝的腐蚀速率较传统金属材料降低90%以上，有效减少金属离子污染晶圆。
2、介电稳定性：射频电场下介电常数稳定（ε≈9.8），确保等离子体分布均匀性偏差<±3%，提升刻蚀剖面垂直度至≥89.5°。
3、表面洁净度控制：抛光后表面粗糙度Ra<0.2μm，孔隙率<0.1%，抑制气体吸附与颗粒脱落，满足7nm以下制程的洁净度要求。
三、典型应用场景
1、刻蚀腔体防护：作为腔体内衬或独立腔体材料，应用于Lam Research、中微公司等设备，可承受Cl₂、NF₃等强腐蚀性气体，寿命延长至2000小时以上。
2、气体输送系统：用于气体分配管、喷淋头等部件，其精密孔结构（孔径50-100μm）实现气体流量误差<1%，保障刻蚀均匀性。
3、晶圆支撑组件：与碳化硅复合材料结合用于静电吸盘基板，在150℃下晶圆温度均匀性达±0.3℃，边缘翘曲<10μm。
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