Piikarbidikiekkoveneet: "kiekkojen näkymättömät vartijat" Semiconductorissa

Puolijohteiden valmistuksessa hapetukseen liittyy kiekon sijoittaminen korkean lämpötilan ympäristöön, jossa happi virtaa kiekon pinnan poikki muodostaen oksidikerroksen. Tämä suojaa kiekkoa kemiallisilta epäpuhtauksilta, estää vuotovirran pääsyn piiriin, estää diffuusion ionin istutuksen aikana ja estää kiekkojen liukumisen etsauksen aikana muodostaen suojakalvon kiekon pintaan. Tässä vaiheessa käytetty laite on hapetusuuni. Reaktiokammion pääkomponentteja ovat kiekkovene, pohja, uunin vuorausputket, uunin sisäputket ja lämmöneristyslevyt. Korkeasta käyttölämpötilasta johtuen myös reaktiokammion komponenttien suorituskykyvaatimukset ovat korkeat.

Vohvelivenettä käytetään alustana kiekkojen kuljetuksessa ja käsittelyssä. Sillä pitäisi olla etuja, kuten korkea integrointi, korkea luotettavuus, antistaattiset ominaisuudet, korkean lämpötilan kestävyys, kulutuskestävyys, muodonmuutoskestävyys, hyvä vakaus ja pitkä käyttöikä. Koska kiekkojen hapetuslämpötila on noin 800 ℃ - 1300 ℃ ja vaatimukset ympäristön metalliepäpuhtauksien pitoisuudelle ovat erittäin tiukat, avainkomponenteilla, kuten kiekkoveneellä, tulee olla paitsi erinomaisia ​​lämpö-, mekaanisia ja kemiallisia ominaisuuksia, myös erittäin alhainen metalliepäpuhtauspitoisuus.

Substraatin perusteella kiekkoveneet voidaan luokitella kvartsikideveneiksi,piikarbidi keramiikkavohveliveneet jne. Kuitenkin prosessisolmujen kehittyessä alle 7 nm:n ja korkean lämpötilan prosessiikkunoiden laajenemisen myötä perinteiset kvartsiveneet ovat vähitellen tulossa riittämättömiksi lämmönkestävyyden, hiukkasten hallinnan ja käyttöiän hallinnan suhteen. Piikarbidiveneet (SiC-veneet) korvaavat vähitellen perinteisiä kvartsiratkaisuja.

MiksiPiikarbidi?

1. Vakaus korkeissa lämpötiloissa

Vakaus korkeissa lämpötiloissa on piikarbidiveneiden merkittävin etu. Niissä ei käytännössä ole muodonmuutoksia tai painumista edes äärimmäisen korkeissa lämpötiloissa (> 1300 °C), mikä säilyttää tarkan kiekon raon sijainnin pitkiä aikoja.

2. Erittäin pitkä käyttöikä

Yhdellä veneellä on suuri kantavuus, ja se pystyy tukemaan kymmeniä tai satoja 12 tuuman kiekkoja samanaikaisesti. Perinteisiin kvartsiveneisiin verrattuna SiC-veneiden keskimääräinen käyttöikä on 5-10 kertaa pidempi, mikä vähentää laitteiden vaihtotiheyttä ja kokonaiskustannuksia.

3. Puhdas pinta ja erittäin vähäinen kontaminaatio

Korkea materiaalipuhtaus ja erittäin alhainen metalliepäpuhtauspitoisuus estävät piikiekkojen sekundaarikontaminaation. Erinomainen pinnan karheuden hallinta, kun Ra on alle 0,1 μm, estää hiukkasten irtoamisen ja täyttää edistyneiden prosessien puhtausvaatimukset.

4. Soveltuu erittäin korkean lämpötilan prosesseihin

Prosesseihin, jotka vaativat yli 1200°C lämpötiloja (kuten tietyt erikoistuneet paksukalvohapetusprosessit, piikarbidilaitteiden valmistus tai syvän kaivantojen täyttöprosessit), SiC-veneet ovat korvaamaton valinta.

SovelluksetPiikarbidi veneet

Puolijohteiden valmistus

Sirujen valmistuksen korkean lämpötilan prosesseissa, kuten hapetuksessa, diffuusiossa, kemiallisessa höyrysaostuksessa (CVD) ja ioni-implantaatiossa, piikarbidiveneitä käytetään tukemaan piikiekkoja, mikä varmistaa niiden tasaisuuden korkeissa lämpötiloissa ja estää hilan kohdistusvirheitä tai lämpöjännityksen aiheuttamia muodonmuutoksia, mikä takaa sirun tarkkuuden ja suorituskyvyn.

Aurinkosähköteollisuus

Piikarbidikeramiikkaniillä on erinomainen mekaaninen lujuus, lämmönkestävyys, korkeiden lämpötilojen kestävyys, hapettumisenkestävyys, lämpöiskunkestävyys ja kemiallinen korroosionkestävyys, joten niitä käytetään laajasti suosituilla aloilla, kuten metallurgiassa, koneissa, uudessa energiassa ja rakennusmateriaalien kemikaaleissa. Niiden suorituskyky riittää myös aurinkosähkön valmistuksen lämpöprosesseihin, kuten diffuusioon, LPCVD:hen (matalapaineinen kemiallinen höyrypinnoitus) ja PECVD (plasmakemiallinen höyrypinnoitus) TOPcon-kennoissa. Perinteisiin kvartsimateriaaleihin verrattuna keraamiset piikarbidimateriaalit, joita käytetään veneen kannattimien, pienten veneiden ja putkimaisten tuotteiden valmistukseen, tarjoavat suuremman lujuuden, paremman lämpöstabiilisuuden eivätkä muodonmuutoksia korkeissa lämpötiloissa. Niiden käyttöikä on myös yli viisinkertainen kvartsiin verrattuna, mikä vähentää merkittävästi käyttökustannuksia ja huollon seisokkien aiheuttamia energiahäviöitä. Tästä on selvää kustannusetua ja raaka-aineet ovat laajasti saatavilla.

Kolmannen sukupolven puolijohteet

Metalli-orgaanisen kemiallisen höyrypinnoitusreaktiokammiossa (MOCVD) piikarbidiveneitä käytetään tukemaan safiirialustoja, jotka kestävät syövyttäviä kaasuympäristöjä, kuten ammoniakkia (NH3), tukevat kolmannen sukupolven puolijohdemateriaalien, kuten galliumnitridin (GaN) epitaksiaalista kasvua ja parantavat LED-sirujen tehokkuutta. Piikarbidin yksikiteiden kasvatuksessa piikarbidiveneet toimivat siemenkiteiden tukina piikarbidin yksikidekasvatusuuneissa, jotka kestävät sulan piin korkean lämpötilan syövyttävää ympäristöä, tarjoavat vakaan tuen piikarbidin yksikiteiden kasvulle ja edistävät korkealaatuisten piikarbidin yksikiteiden valmistusta.

Piikarbidikiekkoveneen kehitystrendit

Markkinoiden osalta SEMI-tietojen mukaan maailmanlaajuisten kiekkovenemarkkinoiden koko on noin 1,4 miljardia dollaria vuonna 2025 ja sen ennustetaan nousevan 1,8 miljardiin dollariin vuoteen 2028 mennessä. Oletetaan, että piikarbidin levinneisyysaste on 20 % ja markkinaosuus Kiinassa on kolmasosa (China Semiconductorin 6 miljoonan Yhdysvaltain dollarin markkinaosuus Kiinassa). 864 miljoonaa dollaria.

Teknologisesti piikarbidilla on suurempi lämpölaajenemiskerroin kuin kvartsilla, mikä tekee siitä alttiimman halkeilemaan sovelluksissa. Siksi valmistuksessa edistetään integroitua muovaustekniikkaa saumien vähentämiseksi ja hiukkasten irtoamisen riskin vähentämiseksi. Lisäksi kiekkoveneen hammasurasuunnittelun optimointi yhdistettynä viisiakseliseen työstö- ja langanleikkaustekniikoihin varmistaa kiekkojen käsittelyn tarkkuuden ja sujuvan.

Semicorex tarjoaa korkealaatuistaPiikarbidikiekkoveneet. Jos sinulla on kysyttävää tai tarvitset lisätietoja, älä epäröi ottaa meihin yhteyttä.

Puhelinnumero +86-13567891907

Sähköposti: sales@semicorex.com