产品定义与核心功能
陶瓷手臂是一种采用高性能先进陶瓷材料(如高纯氧化铝、氮化硅、碳化硅等)制成的精密结构件。它通过伯努利原理(非接触式悬浮搬运)或真空吸附原理,实现对硅晶圆的抓取、提升、平移和放置。
它的核心使命是在真空、高温、强腐蚀性的极端工艺环境中,以纳米级的精度完成晶圆传输,同时保证“零污染”。
⚙️ 产品核心特征(卖点)
一款合格的半导体级陶瓷手臂通常具备以下物理和化学特性:
- 极致洁净(Zero Particle):
- 无金属离子析出: 陶瓷材料化学性质极度惰性,不会像金属那样释放离子污染晶圆表面。
- 超低颗粒释放: 表面经过精密研磨抛光(光洁度可达 Ra≤0.05μm),摩擦系数极低,即使在高速运动中也不会因磨损产生微颗粒。
- 卓越的物理稳定性:
- 耐高温: 可在 -50℃ 至 1600℃ 的宽温域内保持结构稳定,热膨胀系数极低,高温下不变形。
- 高硬度/耐磨: 硬度仅次于金刚石,长期使用不易划伤,寿命是金属件的数倍。
- 优异的电气性能:
- 防静电(ESD): 可通过材料改性(如掺杂)将表面电阻控制在 106−109Ω106−109Ω 的理想范围,有效消除静电吸附,保护晶圆电路。
- 耐等离子体腐蚀: 在刻蚀工艺中,能抵抗高活性等离子体的轰击。
主要材质类型对比
制造工艺与技术壁垒
这不仅仅是一块“陶瓷片”,而是集成了复杂气路的精密器件,制造难度极高:
- 复杂气路设计: 手臂内部通常有极其复杂的微孔和气槽(通过内模型芯共成型或精密加工实现),用于通入氮气或抽真空,形成稳定的负压层流,托起晶圆。
- 精密成型与烧结: 需要经过冷等静压成型、高温烧结(1600℃以上)等步骤,确保材料致密度。
- 超精密加工: 由于陶瓷极硬且脆,后续的CNC加工需要使用金刚石刀具,加工精度需控制在 ±0.001mm 甚至更高,以确保晶圆在传输过程中的平整度。
专为12英寸及以下晶圆制造设计的高可靠性末端执行器。采用高纯度 氧化铝/氮化硅 陶瓷材料,通过伯努利悬浮技术实现晶圆的非接触式搬运。
- 核心优势: 耐高温(最高1600℃)、耐强酸碱腐蚀、抗等离子体侵蚀。
- 洁净保障: 超低颗粒释放(<5个/次),无金属离子污染,满足ISO Class 1级洁净室标准。
- 精密控制: 内置高精度气路系统,重复定位精度达 ±0.005mm,有效防止晶圆破裂与划伤。
- 应用场景: 适用于刻蚀、薄膜沉积、离子注入等半导体前道真空工艺设备。


