氧化铝陶瓷晶圆托盘的制造工艺涉及多个关键环节，其精度和性能直接影响半导体制造的效率与良品率。以下是主要制造工艺的概述：
一、粉体制备
高纯度原料选择：
采用高纯氧化铝(Al₂O₃含量≥99%)，甚至99.99%的超纯粉体，以确保材料的绝缘性、耐腐蚀性和热稳定性。
通过超细粉碎技术将粉体粒度控制在1μm以下，并确保粒径分布均匀，避免烧结后出现缺陷。
添加剂与混合：
根据成型工艺需求，需添加粘结剂(如热塑性塑胶或树脂，占比10-30%)、可塑剂等，通过加热混合(150-200℃)形成均匀的复合粉料。
二、成型方法
干压成型：
适用于简单形状的托盘，通过模具加压使粉体成型，成本低但复杂度有限。
等静压成型(冷/热)：
冷等静压通过均匀施压实现复杂形状的高密度坯体;热等静压则结合高温高压，进一步提升坯体致密度，适合高精度部件。
注射成型：
利用粘结剂体系将粉体注入模具，适合复杂结构(如多孔真空吸盘)，但需后续脱脂处理。
流延成型：
用于制造薄壁或层状结构，通过浆料流延成型后叠加层压，控制厚度精度。
其他先进工艺：
凝胶注模、压滤成型等技术可进一步改善坯体均匀性，适应特殊需求。
三、烧成技术
烧结目的：
通过高温(通常1650-1990℃)处理，使粉体颗粒结合成致密陶瓷体，排除有机物和气孔，提升机械强度与耐磨性。
气氛控制：
需在严格控制的气氛(如氮气或真空)下烧结，避免杂质污染或氧化。
四、精加工与表面处理
研磨与抛光：
烧结后需进行多道磨削工序，从粗磨到细磨逐步提升表面平整度，最终使用<1μm的Al₂O₃微粉或金刚石膏抛光，达到镜面级光洁度。
激光加工或超声波研磨可用于复杂曲面的精密修整。
表面处理：
部分托盘需镀膜或涂层处理，如阳极氧化铝层，以增强耐刻蚀性或防静电性能。
五、特殊工艺补充
多孔结构制备：
针对真空吸盘类托盘，需通过造孔剂或直接凝固注模技术形成内部连通孔隙，实现吸附功能3。
静电吸盘改性：
掺入导电物质(如金属粉末)调节电阻率，使其具备静电吸附能力，同时保持高热导率。
总的来说，氧化铝陶瓷晶圆托盘的制造工艺融合了材料科学、精密加工与半导体级洁净控制，每一步均需严格匹配产品性能需求。未来随着半导体技术的迭代，工艺将进一步向高精度、高自动化方向发展。
