Szilícium-karbid ostyahajók: az "ostyák láthatatlan őrei" a Semiconductor-ban

A félvezetőgyártás során az oxidáció magában foglalja az ostya magas hőmérsékletű környezetbe helyezését, ahol az oxigén átáramlik a lapka felületén, és oxidréteget képez. Ez megvédi az ostyát a kémiai szennyeződésektől, megakadályozza a szivárgó áram bejutását az áramkörbe, megakadályozza a diffúziót az ionimplantáció során, valamint megakadályozza az ostya elcsúszását a maratás során, védőfilmet képezve az ostya felületén. Az ebben a lépésben használt berendezés egy oxidációs kemence. A reakciókamrában a fő alkotóelemek közé tartozik az ostyahajó, az alap, a kemence béléscsövek, a belső kemencecsövek és a hőszigetelő terelőlapok. A magas üzemi hőmérséklet miatt a reakciókamrán belüli komponensekkel szembeni teljesítménykövetelmények is magasak.

Az ostyahajót hordozóként használják ostyaszállításhoz és -feldolgozáshoz. Olyan előnyökkel kell rendelkeznie, mint a magas integráció, nagy megbízhatóság, antisztatikus tulajdonságok, magas hőmérséklet-állóság, kopásállóság, deformációállóság, jó stabilitás és hosszú élettartam. Mivel az ostya oxidációs hőmérséklete hozzávetőlegesen 800 ℃ és 1300 ℃ között van, és a környezet fémes szennyezőanyag-tartalmára vonatkozó követelmények rendkívül szigorúak, az olyan kulcsfontosságú alkatrészeknek, mint az ostyahajó, nemcsak kiváló termikus, mechanikai és kémiai tulajdonságokkal kell rendelkezniük, hanem rendkívül alacsony fémszennyeződés-tartalommal is kell rendelkezniük.

A szubsztrátum alapján az ostyahajók a kvarckristály csónakok közé sorolhatók,szilícium-karbid kerámiaostyahajók stb. A 7 nm alatti folyamatcsomópontok előrehaladásával és a magas hőmérsékletű technológiai ablakok bővülésével azonban a hagyományos kvarccsónakok fokozatosan elégtelenné válnak a hőstabilitás, a részecskeszabályozás és az élettartam-kezelés szempontjából. A szilícium-karbid csónakok (SiC csónakok) fokozatosan felváltják a hagyományos kvarc megoldásokat.

MiértSzilícium-karbid?

1. Stabilitás magas hőmérsékleten

A magas hőmérsékletű stabilitás a SiC hajók legszembetűnőbb előnye. Gyakorlatilag nem mutatnak deformációt vagy megereszkedést még rendkívül magas hőmérsékleten (>1300°C) sem, így az ostyanyílások precíz pozicionálása hosszú ideig megmarad.

2. Ultra-hosszú élettartam

Egyetlen hajó nagy teherbíró képességgel büszkélkedhet, amely több tucat-száz 12 hüvelykes ostya egyidejű megtámasztására képes. A hagyományos kvarccsónakokhoz képest a SiC csónakok átlagos élettartama 5-10-szer hosszabb, ami csökkenti a berendezések cseréjének gyakoriságát és a teljes birtoklási költséget.

3. Tiszta felület és rendkívül alacsony szennyeződés

A magas anyagtisztaság és a rendkívül alacsony fémszennyeződés-tartalom megakadályozza a szilíciumlapkák másodlagos szennyeződését. Kiváló felületi érdességszabályozás, 0,1 μm alatti Ra-val, elnyomja a részecskevesztést és megfelel a fejlett folyamatok tisztasági követelményeinek.

4. Ultramagas hőmérsékletű eljárásokhoz alkalmas

Az 1200°C feletti hőmérsékletet igénylő eljárásokhoz (mint például bizonyos speciális vastagrétegű oxidációs eljárások, SiC eszközök gyártása vagy mélyároktöltési eljárások) a SiC csónakok pótolhatatlan választást jelentenek.

AlkalmazásaiSzilícium-karbid csónakok

Félvezető gyártás

A chipgyártás magas hőmérsékletű folyamataiban, mint az oxidáció, diffúzió, kémiai gőzleválasztás (CVD) és ionimplantáció, szilícium-karbid csónakokat használnak a szilíciumlapkák megtámasztására, biztosítva azok laposságát magas hőmérsékleten, és megakadályozva a rácsok termikus igénybevétel által okozott eltolódását vagy deformációját, így garantálva a forgács pontosságát és teljesítményét.

Fotovoltaikus ipar

Szilícium-karbid kerámiakiváló mechanikai szilárdsággal, termikus stabilitással, magas hőmérséklettel szembeni ellenállással, oxidációval szembeni ellenállással, hősokkállósággal és kémiai korrózióval szembeni ellenállással rendelkeznek, így széles körben használják olyan népszerű területeken, mint a kohászat, a gépipar, az új energia és az építőanyag-kemikália. Teljesítményük a fotovoltaikus gyártás termikus folyamataihoz is elegendő, mint például a diffúzió, az LPCVD (alacsony nyomású kémiai gőzleválasztás) és a PECVD (plazma kémiai gőzleválasztás) a TOPcon celláknál. A hagyományos kvarcanyagokhoz képest a szilícium-karbid kerámia anyagok, amelyeket csónaktartók, kis csónakok és csőszerű termékek készítéséhez használnak, nagyobb szilárdságot, jobb hőstabilitást és magas hőmérsékleten nem deformálódnak. Élettartamuk is több mint ötszöröse a kvarcokénak, ami jelentősen csökkenti az üzemeltetési költségeket és a karbantartási leállások miatti energiaveszteséget. Ez egyértelmű költségelőnyt eredményez, és az alapanyagok széles körben elérhetők.

Harmadik generációs félvezetők

A fém-szerves kémiai gőzleválasztási (MOCVD) reakciókamrában szilícium-karbid csónakokat használnak a zafír szubsztrátumok megtámasztására, amelyek ellenállnak a korrozív gázkörnyezeteknek, például az ammóniának (NH3), támogatják a harmadik generációs félvezető anyagok, például a gallium-nitrid (GaN) epitaxiális növekedését, valamint javítják a LED-chipek teljesítményét. A szilícium-karbid egykristály növesztésénél a szilícium-karbid egykristály növesztő kemencékben a szilícium-karbid csónakok magkristály-hordozóként szolgálnak, ellenállnak az olvadt szilícium magas hőmérsékletű korrozív környezetének, stabil támogatást nyújtanak a szilícium-karbid egykristályok növekedéséhez, és elősegítik a kiváló minőségű szilícium-karbid egykristályok előállítását.

Szilícium-karbid ostyahajó fejlesztési trendek

Ami a piacot illeti, a SEMI adatai szerint a globális ostyahajó-piac mérete 2025-ben hozzávetőleg 1,4 milliárd USD, és az előrejelzések szerint 2028-ra eléri az 1,8 milliárd USD-t. 20%-os szilícium-karbid-penetrációt és egyharmados piaci részesedést feltételezve Kínában (a China Semiconductor 67 millió USD-os piaci részesedése) 864 millió USD.

Technológiailag a szilícium-karbid nagyobb hőtágulási együtthatóval rendelkezik, mint a kvarc, ezért hajlamosabb a repedésre az alkalmazások során. Ezért az integrált fröccsöntési technológiát népszerűsítik a gyártásban, hogy csökkentsék a varratokat és csökkentsék a részecskék kiválásának kockázatát. Továbbá az ostyahajó foghorony-kialakításának optimalizálása, öttengelyes megmunkálási és huzalvágási technológiákkal kombinálva biztosítja az ostyakezelés pontosságát és simaságát.

A Semicorex kiváló minőséget kínálSzilícium-karbid ostyahajók. Ha kérdése van, vagy további részletekre van szüksége, kérjük, ne habozzon kapcsolatba lépni velünk.

Telefonszám: +86-13567891907

E-mail: sales@semicorex.com