半导体设备专用：氮化铝陶瓷加热器九大核心工艺技术解析
陶瓷加热器，英文名：Ceramic Heater，是半导体薄膜沉积等设备中的重要部件，可实现均匀温度分布，对硅晶圆均匀加热，使衬底表面上进行高精度的反应并生成薄膜。陶瓷加热器在材料纯度、高温耐受性及服役寿命方面设定了严苛标准，制造过程对热场一致性、耐腐蚀能力与长期运行可靠性提出了极高挑战。核心工艺作为决定产品性能与良率的关键环节，其技术水准与过程管控能力直接影响到芯片制造环节中的加热精度与最终产出表现。
艾邦陶瓷科技视野
01
原料掺杂及造粒
主要应用：盘体
（1）原始氮化铝粉体流动性差，难以直接成型。喷雾造粒将粉体制成球形造粒粉，流动性好、松装密度高，在模压或冷等静压成型时均匀填充模具，减少空洞和缺陷，确保素坯密度分布均匀。
图源MiCo Ceramics
（2）造粒过程中可同步引入烧结助剂和功能掺杂剂，通过浆料混合实现各组分的高度均匀分散，避免干法混合导致的成分偏析。均匀掺杂可有效降低烧结温度、促进致密化，同时调控晶界相组成和微观结构。
02
多层填埋加热盘热压成形技术
主要应用：盘体
（1）RF mesh网在热压过程中与陶瓷基体同步烧结，通过均匀分散压力确保RF mesh网在加热盘内部保持平整。同时，RF mesh网与陶瓷基体热膨胀系数匹配良好，热压过程中界面结合应力均匀释放，避免因热应力集中导致的界面开裂或分层，保证加热盘的结构完整性。
图源MiCo Ceramics
（2）加热丝经模具定位后与陶瓷同步烧结成型，牢固镶嵌于陶瓷内部，避免烧结收缩导致偏移。界面结合紧密，无明显缺陷，防止热应力产生微裂纹，确保长期可靠性。
03
氮化铝陶瓷-金属热压共烧技术
在氮化铝陶瓷内部预埋射频（或静电吸附）电极、加热电极，热压共烧预埋金属电极的陶瓷，形成金属电极完全被外部致密陶瓷包裹的整体，保证半导体制程工艺中不会因为电极的暴露而产生金属污染。
主要应用：盘体
（1）热压烧结使氮化铝陶瓷致密且热导率高，进而保证加热器升温迅速、热场分布均匀，充分满足晶圆加工对温度一致性的严苛要求。
（2）热压烧结无需添加或仅需极少量烧结助剂，并在真空或保护气氛下进行，有效避免杂质污染。氮化铝陶瓷加热器因此具备高纯度、优异的耐腐蚀性能，符合半导体设备对洁净度的严格标准，保障真空环境下的长期稳定运行。
图源MiCo Ceramics
04
冷等静压及常压烧结技术
主要应用：支撑轴
（1）冷等静压利用液体介质对粉末施加各向均匀压力，使坯体密度分布一致，有效减少烧结变形和开裂风险。同时，该工艺可成型细长、带台阶、螺纹等复杂结构的支撑轴素坯，满足不同型号加热器的多样化设计需求，为后续烧结提供高质量、形状适配的坯体基础。
（2）常压烧结无需外加压力，可得到高致密的烧坯，具备良好的机械强度、绝缘性能和耐腐蚀性能。该工艺无需昂贵模具，设备投入和运行成本较低，可灵活排产，适合多品种、小批量生产，且批次一致性好。
05
陶瓷精加工技术
主要应用：普遍适用
（1）采用精密磨削、研磨、抛光等工艺，实现微米级尺寸公差控制，确保加热器与晶圆、腔体等部件的精准配合。
（2）通过精密平面磨削和化学机械抛光，获得亚微米级表面粗糙度（Ra≤0.5μm）和极高平面度，保障晶圆加热均匀性。
（3）采用数控磨削实现热电偶孔、安装孔、定位槽、台阶、螺纹等复杂结构的精准成型
06
氮化铝“陶瓷-陶瓷”精准定位气密封接技术
陶瓷加热器“盘-管”连接和陶瓷内气道嵌入气密封接工艺，为保证氮化铝陶瓷性能，提供不同温度气密封接选择，使连接后的产品电阻、导热性能符合半导体制造工艺需求。封接气密性指标≥109 Pa·m 3 /s
图源MiCo Ceramics
07
薄壁长管带贯通气道氮化铝陶瓷管加工烧结技术
（1）为方便陶瓷加热盘安装，在其下连接一个陶瓷管以保证密封安装面温度小于250℃。为保证该陶瓷管实现优良绝热效果，所使用的低热导率的氮化铝陶瓷且管壁较薄对加工要求高；
（2）为配合气道连接，需在薄壁管上增加贯通气道，对烧结要求高。实现在薄壁管上增加多路贯通气孔。
08
陶瓷加热盘电极精准引出焊接技术
将预埋在加陶瓷加热器内的电极精准引出与电极连接，选择合适的焊料、设计钎焊连接头等，使电极与陶瓷膨胀匹配，提高钎焊可靠性，保证产品电性能稳定，实现在500~600℃温度长期使用下可靠应用。
图源MiCo Ceramics
09
陶瓷表面微凸点精加工技术
通过高精度掩膜、高精密表面抛光实现微凸台微米级尺寸、 公差精确控制，进而使工艺中置于加热器上的晶圆具有更好的温度均匀性及在静电卡盘应用中保证静电吸附力均匀分布在晶圆上。精密喷砂可实现在陶瓷加热器超过 300mm 大直径范围内构造粗糙度小于 0.1μm 的高精密表面，一次性加工百至千个微小凸台。
图源MiCo Ceramics
8月26日，广东精瓷 高级副总裁 於定新将出席2026年半导体陶瓷产业论坛，并做《氮化铝陶瓷加热器的研发及其在 CVD 中的应用》主题报告分享，欢迎莅临交流，地址：深圳国际会展中心7号馆。
来源：先锋精密、珂玛招股说明书
艾邦建有半导体陶瓷产业微信群，长按识别下方二维码即可加入：
推荐活动：【议题更新】2026年半导体陶瓷产业论坛（8月26日·深圳）
2026年半导体陶瓷产业论坛
The Semiconductor Ceramics Industry Forum
2026年8月26日
深圳国际会展中心7号馆
论坛区2 8月26日 10:00-16:00 | ||
序号 | 演讲议题 | 演讲嘉宾 |
1 | 半导体设备中的陶瓷材料和部件 | 清华大学 教授 潘伟 |
2 | 静电卡盘及其关键材料技术 | 东南大学 应国兵 教授 |
3 | 氮化铝陶瓷加热器的研发及其在 CVD 中的应用 | 广东精瓷新材料有限公司 高级副总裁 於定新 |
4 | 碳化硅陶瓷在半导体制程中的应用 | 山东国晶新材料有限公司 研发总监 王之腾 |
5 | 致密高强高弹性模量超低膨胀堇青石陶瓷的研究 | 华南理工大学材料学院教授 博士生导师 饶平根 |
6 | 低温中压等离子体射流技术赋能自蔓延氮化硅粉体合成及应用 | 山东中临半导体新材料有限公司 董事长 刘红亮 |
7 | 应用于先进陶瓷的助剂 | 毕克助剂（上海）有限公司 研发总监 |
8 | 静电卡盘精密制造与AI智能检测全产线开发 | 苏州大学 (高级工程师、苏州高级技术经理人导师）吴刚祥 |
9 | 从陶瓷3D打印到超精密加工， 构建先进陶瓷的一体化制造能力 | 新东先进陶瓷中国区 业务开发经理 聂品旭 |
10 | 议题待定 | 淄博科浩热能 |
11 | 光固化成型技术在半导体陶瓷材料及零部件领域应用 | 武汉理工大学 研究员 黄志锋 |
12 | 待定 | 三磨所 |
欢迎推荐或者自荐演讲，演讲&参会可联系李小姐：18124643204（同微信）
报名方式 1:请加微信并发名片报名
电话：李小姐 18823755657（同微信）
邮箱：lirongrong@aibang.com
方式 2：复制网址到浏览器后，微信注册报名：
https://www.aibang360.com/m/100315?ref=459583
同期活动：2026年第八届精密陶瓷产业链展览会将于8月26日-28日在深圳举行！
展位预定
李小姐：18124643204（同微信）
温小姐：18126443075（同微信）
邮箱：wenxiaoting@aibang.com