产品简介

溯源：芯片在刻蚀时，工作气体多以卤素碳化物如四氟化碳、四氯化碳为主，优选四氟化碳，因氟电负性较大，表现在时效、良率上刻蚀效果**。

四氟化碳在等离子体自由基激发下电离产生氟原子，双原子结合成氟气，它对金属、陶瓷及所有的接触制品都产生较快的侵蚀。实验中，发现钇原子对氟有着很强的钝化作用，它与氧化钇生成氟氧化钇，阻碍氟的继续侵蚀，故选用氧化钇为保护层完成刻蚀进程。

等离子体作用下的工作气体，极易与晶距小、晶内杂质或空隙高的氧化钇产生电子得失，使氧化钇因缺氧发生晶格畸变形成色斑，使得涂层变红色。等离子体密度越大，粉体变色越易；粉体活性越大，抗拒能力越低颜色越深。

熔射作用下生成的涂层属于松散型陶瓷，有着较多的气孔和较宽的晶界，相较于致密性高的陶瓷同比晶格能低下，随着紫外线强度的加大涂层颜色由红色渐渐变为无色，中间伴随着晶格重整和应力储层。但半导体用氧化钇，在高密度等离子体作用下，陶瓷表层同样产生晶格畸变，产生红色，但在强紫外线照射下，却因多组单晶胞嵌结后的瓷件晶格能较大，晶格畸变势垒较强，难以还原成白色。这是涂层和陶瓷变化后不同的地方。

面板、半导体涂层专用氧化钇喷涂粉，首先考虑保留粉体的*小变色能量势垒，抑制涂层变红，消除涂覆应力存储，克服涂层强度衰减，延缓刻蚀时长，预防过程涂层脱落或内聚力下降产生固体微粒污染晶圆芯片，使之算力下降及综合功能失稳。

抑制氧化钇喷涂粉涂层变红，又要使粉体具有流动性，便于载气带粉匀速，克服法拉第笼效应，增加涂覆效率，降低熔射成本，在半导体部件涂覆上，还要控制涂层的总容活性，吸附固碳微粒，延长再生时效，常规工艺制作的喷涂粉功能难以承接与匹配。

抑制涂层变红，它的粒径、流动性、松装密度这三个指标都因此互相掣肘，在工艺策划时比较难以制衡。它既跟原料的生产工艺有关，又跟后加工溶剂选择、分散、表面改性等工段控制有关。抑制涂层不红，是制造氧化钇喷涂粉的核心技术，涂层防红，这个指标基本上棒杀了国内氧化钇喷涂粉工厂在半导体这一领域的特殊应用。

本团队研发的面板、半导体专用氧化钇热喷涂粉客户测试如下：

在它类面板半导体所用热喷涂粉细分领域，如YAG（铝酸钇）、SPS（硅酸钇）、锆铝复合氧化钇、莫来石等都会遇到涂层变色情况，在液晶面板和半导体、及（新能源）太阳能石墨烯底座基板都会遇到上述变色情况。

在以京东方为主液晶面板上游代工企业，氧化铝涂层作为绝缘层主要用在下部电极表面涂覆上。下部电极又叫静电卡盘，长宽约有两张乒乓球桌子（2300◊2700）那么大，基材是加强的金属铝板（约25mm厚），将之喷砂粗化后喷涂两层氧化铝，中间夹涂金属钨层。在钨层引入电流，由于氧化铝层的绝缘性能产生静电引力将待工的液晶面板牢牢吸附在航空铝板上，完成离子柱等工序。下部电极涂覆，国内基本上用的是日本福吉米公司生产的氧化铝喷涂粉，该粉的特点是抗电压击穿强度大（5000V），封胶后涂层色调一直，上机使用不会打火和漏气，不会使显示失效或蓝屏产生。中国生产氧化铝喷涂粉的工厂有数十家，但是能用在以京东方为主的上游代工企业的没有一家，原因如下：对面板专用氧化铝喷涂粉的理化指标不明了，难以确立匹配的工艺流程和对原料理化指标要求常态化；其次，对喷涂熔射工厂的等离子体平铺代工方式不了解，不知道下游客户重大关切，粉体的指标与涂层的质量要求不能有机的对应。所以国内做的氧化铝喷涂粉，只能用在普通的金属部件上承担耐磨和防腐功能，没有抗电、封胶色差、打火、漏气和蓝屏这些差异化的核心指标。

团队研发下部电极专用氧化铝热喷涂粉客户测试参数如下

现完成两枚下部电极涂覆，分别于5月18日、6月4日发往HKC（惠科股份有限公司）使用，至今无异常。两枚下部电极档案号：（惠科四厂）H4：MCM-DE4180031*****-210401-03；（惠科五厂）H5：MCM-DE425003100001-200515-02。

本工艺技术区别化特点：

1、用乙醇代替水介质：由于乙醇的表面张力不足水的三分之一，与粉体颗粒的结合力较小，表面改性后容易形成类球形的固体微粒；其次，由于乙醇的羟基是水的四份之一，它与粉体颗粒在研磨进程中不易产生水化现象，生成氢氧化物，使粉体发生化学蠕变，为此，在后期烧结工序中，粉体的流动性大幅度的下降。

2、半导体专用喷涂粉，不但纯度要求高纯，在氧化钇微观晶格组成上，要求晶内杂质和气孔率极低，才能耐高温煅烧，使之成瓷的松装密度增大，便于客户等离子体熔射涂覆的上粉率提升，表层硬度增大，延长涂层的使用寿命；在抑制氧化钇涂层变红，不但对原料有特殊的要求，而且后工序的再加工与传统工艺也不同。

3、下部电极氧化铝涂层，要求其涂层高纯，抗压击穿能力强，上机使用不打火，不漏气，终段工序封胶色质一致，液晶显示器不消色或产生蓝屏，而涂覆在阀门或金属件表面的普通氧化铝涂层，通常只具备防腐耐磨功能，它与面板或半导体专用喷涂粉在理化指标或功能上完全不同，有着本质的区别。