在刻蚀机中，刻蚀腔体采用的核心部件是影响机器先进程度的关键要素。半导体刻蚀过程中，利用高能、活性的等离子混合气体通过连续的物理、化学作用，会对刻蚀设备的腔体部件造成腐蚀，影响刻蚀机设备部件的使用寿命；另一方面，由于部件的腐蚀过程中，形成副产物，当这种副产物没有及时排除腔体或者形成难挥发的副产物，就会在硅片上形成颗粒杂质，降低了设备的可靠性，进而影响晶圆硅材料的纯度和刻蚀的晶体管形貌和进度。
那么，什么样的材料适合做耐刻蚀机腔体？
等离子体刻蚀设备的结构示意图
耐等离子体刻蚀陶瓷材料
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生产设备简单，自动化程度较高，生产工艺成本较低。 -
由于卤素气体通常被用作高速刻蚀Si晶片使用，Al易于卤素F等反应生成易挥发的Al-F副产物而污染晶片。 -
金属相杂质的添加，使其硬度和抗弯强度明显下降。 -
高温下，纳米晶粒易长大，并伴随热导率下降。 -
在梯度涂层中，加重了分层效应。 -
不能满足300mm以上刻蚀设备的要求。
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由于AlF3的消除，Y2O3造成的表面颗粒和缺陷污染减少。 -
材料中的过渡金属含量低，降低了金属污染的风险。 -
Y2O3具有更加优异的介电性能，并且越厚的Y2O3陶瓷涂层，其抵抗介质击穿能力越强。 -
作为耐等离子腔体材料，在等离子体中腐蚀速率较低。 -
使用成本低，但制备成本较高。 -
热膨胀系数较Al2O3大，在腐蚀的过程中，在晶界边界的残余应力易发生膨胀，因此内部较易产生气孔和微裂纹。
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使用寿命长，制备工艺更为简单，使用成本相对较低。 -
更优异的机械性能。 -
熔点低，易加工等。
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优异的机械性能。 -
高热导率、高温抗蠕变性能优异。 -
生产成本相对较低。 -
耐等离子刻蚀性好。
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机械加工成本高，已超过产品总成本的一半。 -
机械加工对材料表面损伤，由此对材料的强度产生不利。 -
为了避免机械加工对材料性能的消极影响，制造加工通常采用过分保守的加工条件，大大地延长了加工时间，生产效率降低。 -
作为一种非氧化物陶瓷材料，大尺寸烧结体难以制备，其制备成本高。
小结
