先进陶瓷的新技术发展情况及发展趋势
思瀚产业研究院    2024-04-18

1、零部件性能要求不断提高，以适应下游半导体先进制程、显示面板大尺寸化等需求

①配套更先进制程半导体设备

随着半导体制程工艺向7nm及更高的水平发展，半导体设备的生产效率和精度不断提高，对先进陶瓷材料零部件的理化性能指标要求也不断提高，例如，针对氧化铝陶瓷零部件的耐腐蚀特性、低介电损耗特性、电阻率可控性等指标均提出了更高的要求，针对氮化铝陶瓷的高电阻率性能亦有更高的标准。半导体行业技术快速迭代升级的行业特性要求先进陶瓷企业针对不同细分领域的应用不断改进材料配方和加工工艺，进行材料的持续开发换代。

②配套更大尺寸规格显示面板设备

随着显示面板世代线提高，面板尺寸增大，制造设备需要尺寸更大、精度更高的先进陶瓷材料零部件，对先进陶瓷的综合性能指标要求更加严苛，对其一整套制造和加工工艺也提出了更高的要求。

③其他领域

粉体粉碎和分级的推广普及和研磨物料种类的不断丰富使得下游对氧化锆陶瓷材料零部件在现有常温环境下机械性能的要求不断提高。同时，为满足中低温使用环境，行业内客户对氧化锆零部件材料的耐磨性、抗老化性也提出了更高的要求。

2、新型替代材料的研发需求旺盛

当前，面对日益多元化的客户需求，一些此前被广泛使用的材料已经接近或达到理化性能极限，单纯依靠既有材料体系的迭代升级已无法满足使用需求，替代材料的开发成为行业发展的新趋势。例如，在中低温环境下，氮化硅有望在部分市场替代氧化锆作为高耐磨材料；

半导体设备高腐蚀性场景下，腐蚀性气体喷嘴等部件早期行业使用氧化铝基材，并通过在其表面熔射耐腐蚀性明显优于氧化铝的氧化钇达到性能要求，但对于该等部件细小的孔洞，熔射的方式已无法覆盖孔洞内部表面，改用烧结氧化钇块材的方式成为喷嘴部件新的替代方案。在替代材料的开发趋势下，要求先进陶瓷企业掌握多材料体系及配套技术开发能力，以不断适应行业技术发展的需要。

3、半导体领域高附加值“卡脖子”产品的技术亟待实现全面突破

随着半导体领域先进陶瓷材料零部件国产替代进程的推进，陶瓷加热器、静电卡盘等“功能-结构”一体化“卡脖子”产品相关技术正引起包括珂玛材料在内的国内企业重视和投入。该等先进陶瓷材料零部件设计精密度及特定功能要求，相较一般先进陶瓷材料零部件工艺更加复杂，需攻克热压、流延、共烧结、凸点加工、高温焊接、陶瓷/金属精密连接和CVD包覆等多种加工工艺。目前，以珂玛材料为代表的我国少数本土企业通过自主研发、合作研发等多种方式，正加速突破该等产品相关技术。

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