Βάρκες γκοφρέτας καρβιδίου πυριτίου: οι «αόρατοι φύλακες των γκοφρετών» στο Semiconductor

Στην κατασκευή ημιαγωγών, η οξείδωση περιλαμβάνει την τοποθέτηση της γκοφρέτας σε περιβάλλον υψηλής θερμοκρασίας όπου το οξυγόνο ρέει στην επιφάνεια του πλακιδίου για να σχηματίσει ένα στρώμα οξειδίου. Αυτό προστατεύει τη γκοφρέτα από χημικές ακαθαρσίες, αποτρέπει την είσοδο ρεύματος διαρροής στο κύκλωμα, αποτρέπει τη διάχυση κατά την εμφύτευση ιόντων και αποτρέπει την ολίσθηση της γκοφρέτας κατά τη χάραξη, σχηματίζοντας μια προστατευτική μεμβράνη στην επιφάνεια του πλακιδίου. Ο εξοπλισμός που χρησιμοποιείται σε αυτό το βήμα είναι ένας κλίβανος οξείδωσης. Τα κύρια εξαρτήματα εντός του θαλάμου αντίδρασης περιλαμβάνουν ένα σκάφος γκοφρέτας, βάση, σωλήνες επένδυσης κλιβάνου, εσωτερικούς σωλήνες κλιβάνου και διαφράγματα θερμομόνωσης. Λόγω της υψηλής θερμοκρασίας λειτουργίας, οι απαιτήσεις απόδοσης για τα εξαρτήματα εντός του θαλάμου αντίδρασης είναι επίσης υψηλές.

Το σκάφος γκοφρέτας χρησιμοποιείται ως μεταφορέας για μεταφορά και επεξεργασία γκοφρέτας. Θα πρέπει να διαθέτει πλεονεκτήματα όπως υψηλή ενσωμάτωση, υψηλή αξιοπιστία, αντιστατικές ιδιότητες, αντοχή σε υψηλή θερμοκρασία, αντοχή στη φθορά, αντοχή στην παραμόρφωση, καλή σταθερότητα και μεγάλη διάρκεια ζωής. Δεδομένου ότι η θερμοκρασία οξείδωσης της γκοφρέτας είναι περίπου μεταξύ 800℃ και 1300℃ και οι απαιτήσεις για την περιεκτικότητα σε μεταλλικές ακαθαρσίες στο περιβάλλον είναι εξαιρετικά αυστηρές, βασικά συστατικά όπως το σκάφος γκοφρέτας πρέπει όχι μόνο να έχουν εξαιρετικές θερμικές, μηχανικές και χημικές ιδιότητες, αλλά και εξαιρετικά χαμηλή περιεκτικότητα σε μεταλλικές ακαθαρσίες.

Με βάση το υπόστρωμα, τα σκάφη γκοφρέτας μπορούν να ταξινομηθούν ως σκάφη από κρυστάλλους χαλαζία,κεραμικό καρβίδιο του πυριτίουβάρκες γκοφρέτας κ.λπ. Ωστόσο, με την πρόοδο των κόμβων επεξεργασίας κάτω από τα 7 nm και την επέκταση των παραθύρων διεργασίας υψηλής θερμοκρασίας, τα παραδοσιακά σκάφη χαλαζία γίνονται σταδιακά ανεπαρκή όσον αφορά τη θερμική σταθερότητα, τον έλεγχο σωματιδίων και τη διαχείριση διάρκειας ζωής. Τα σκάφη καρβιδίου του πυριτίου (σκάφη SiC) αντικαθιστούν σταδιακά τις παραδοσιακές λύσεις χαλαζία.

ΓιατίΚαρβίδιο του πυριτίου?

1. Σταθερότητα σε υψηλή θερμοκρασία

Η σταθερότητα σε υψηλές θερμοκρασίες είναι το πιο σημαντικό πλεονέκτημα των σκαφών SiC. Δεν παρουσιάζουν ουσιαστικά καμία παραμόρφωση ή χαλάρωση ακόμη και σε εξαιρετικά υψηλές θερμοκρασίες (>1300°C), διατηρώντας την ακριβή τοποθέτηση της σχισμής πλακιδίων για παρατεταμένες περιόδους.

2. Εξαιρετικά μεγάλη διάρκεια ζωής

Ένα μόνο σκάφος διαθέτει υψηλή φέρουσα ικανότητα, ικανό να υποστηρίξει δεκάδες έως εκατοντάδες γκοφρέτες 12 ιντσών ταυτόχρονα. Σε σύγκριση με τα παραδοσιακά σκάφη χαλαζία, τα σκάφη SiC προσφέρουν μέση διάρκεια ζωής 5-10 φορές μεγαλύτερη, μειώνοντας τη συχνότητα αλλαγής εξοπλισμού και το συνολικό κόστος ιδιοκτησίας.

3. Καθαρή επιφάνεια και εξαιρετικά χαμηλή μόλυνση

Η υψηλή καθαρότητα υλικού και η εξαιρετικά χαμηλή περιεκτικότητα σε μεταλλικές ακαθαρσίες αποτρέπουν τη δευτερογενή μόλυνση των πλακών πυριτίου. Ο εξαιρετικός έλεγχος τραχύτητας της επιφάνειας, με Ra κάτω από 0,1μm, καταστέλλει την αποβολή σωματιδίων και ικανοποιεί τις απαιτήσεις καθαριότητας προηγμένων διεργασιών.

4. Κατάλληλο για διεργασίες εξαιρετικά υψηλής θερμοκρασίας

Για διεργασίες που απαιτούν θερμοκρασίες πάνω από 1200°C (όπως ορισμένες εξειδικευμένες διαδικασίες οξείδωσης με παχύ φιλμ, κατασκευή συσκευών SiC ή διεργασίες πλήρωσης βαθιάς τάφρου), τα σκάφη SiC είναι μια αναντικατάστατη επιλογή.

Εφαρμογές τουΣκάφη από καρβίδιο πυριτίου

Κατασκευή Ημιαγωγών

Σε διαδικασίες κατασκευής τσιπ υψηλής θερμοκρασίας, όπως οξείδωση, διάχυση, εναπόθεση χημικών ατμών (CVD) και εμφύτευση ιόντων, τα σκάφη καρβιδίου του πυριτίου χρησιμοποιούνται για να υποστηρίξουν πλακίδια πυριτίου, διασφαλίζοντας την επιπεδότητα τους σε υψηλές θερμοκρασίες και αποτρέποντας την κακή ευθυγράμμιση ή την παραμόρφωση του πλέγματος που προκαλείται από το τσιπ.

Βιομηχανία Φωτοβολταϊκών

Κεραμικά καρβιδίου του πυριτίουδιαθέτουν εξαιρετική μηχανική αντοχή, θερμική σταθερότητα, αντοχή σε υψηλές θερμοκρασίες, αντοχή στην οξείδωση, αντίσταση θερμικών κραδασμών και αντοχή στη χημική διάβρωση, καθιστώντας τα ευρέως χρησιμοποιούμενα σε δημοφιλείς τομείς όπως η μεταλλουργία, τα μηχανήματα, η νέα ενέργεια και τα χημικά δομικών υλικών. Η απόδοσή τους είναι επίσης επαρκής για θερμικές διεργασίες στην κατασκευή φωτοβολταϊκών, όπως διάχυση, LPCVD (χαμηλής πίεσης χημική εναπόθεση ατμών) και PECVD (απόθεση χημικών ατμών πλάσματος) για κυψέλες TOPcon. Σε σύγκριση με τα παραδοσιακά υλικά χαλαζία, τα κεραμικά υλικά καρβιδίου του πυριτίου που χρησιμοποιούνται για την κατασκευή στηριγμάτων σκαφών, μικρών σκαφών και σωληνωτών προϊόντων προσφέρουν υψηλότερη αντοχή, καλύτερη θερμική σταθερότητα και καμία παραμόρφωση σε υψηλές θερμοκρασίες. Η διάρκεια ζωής τους είναι επίσης μεγαλύτερη από πέντε φορές εκείνη του χαλαζία, μειώνοντας σημαντικά το λειτουργικό κόστος και τις απώλειες ενέργειας λόγω του χρόνου διακοπής συντήρησης. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα ένα σαφές πλεονέκτημα κόστους και οι πρώτες ύλες είναι ευρέως διαθέσιμες.

Ημιαγωγοί τρίτης γενιάς

Στον θάλαμο αντίδρασης μετάλλου-οργανικού χημικού ατμού (MOCVD), σκάφη καρβιδίου του πυριτίου χρησιμοποιούνται για τη στήριξη υποστρωμάτων ζαφείρι, που αντέχουν σε διαβρωτικά περιβάλλοντα αερίων όπως η αμμωνία (NH3), υποστηρίζοντας την επιταξιακή ανάπτυξη ημιαγωγών υλικών τρίτης γενιάς όπως το νιτρίδιο του γαλλίου (GaN). Στην ανάπτυξη μονοκρυστάλλου καρβιδίου του πυριτίου, τα σκάφη καρβιδίου του πυριτίου χρησιμεύουν ως στηρίγματα κρυστάλλων σποράς σε κλιβάνους ανάπτυξης μονοκρυστάλλου καρβιδίου του πυριτίου, αντέχουν στο διαβρωτικό περιβάλλον υψηλής θερμοκρασίας του τηγμένου πυριτίου, παρέχοντας σταθερή υποστήριξη για την ανάπτυξη μονοκρυστάλλων καρβιδίου του πυριτίου και προάγοντας την παρασκευή μονού καρβιδίου του πυριτίου υψηλής ποιότητας.

Τάσεις ανάπτυξης σκαφών γκοφρέτας καρβιδίου πυριτίου

Όσον αφορά την αγορά, σύμφωνα με τα στοιχεία SEMI, το μέγεθος της παγκόσμιας αγοράς σκαφών γκοφρέτας είναι περίπου 1,4 δισεκατομμύρια δολάρια ΗΠΑ το 2025 και προβλέπεται να φθάσει τα 1,8 δισεκατομμύρια δολάρια έως το 2028. Υποθέτοντας ποσοστό διείσδυσης καρβιδίου του πυριτίου 20% και μερίδιο αγοράς το ένα τρίτο στην Κίνα (τα δεδομένα από την ένωση China Semiconductor Association θα είναι 6 εκατομμύρια δολάρια ΗΠΑ 6 εκατομμύρια δολάρια). εκατομμύρια αντίστοιχα.

Τεχνολογικά, το καρβίδιο του πυριτίου έχει υψηλότερο συντελεστή θερμικής διαστολής από τον χαλαζία, καθιστώντας το πιο επιρρεπές σε ρωγμές στις εφαρμογές. Ως εκ τούτου, η ολοκληρωμένη τεχνολογία χύτευσης προωθείται στην κατασκευή για τη μείωση των ραφών και τη μείωση του κινδύνου απόρριψης σωματιδίων. Επιπλέον, η βελτιστοποίηση της σχεδίασης αυλάκωσης των δοντιών του σκάφους γκοφρέτας, σε συνδυασμό με τις τεχνολογίες κατεργασίας πέντε αξόνων και κοπής σύρματος, διασφαλίζει την ακρίβεια και την ομαλότητα του χειρισμού της γκοφρέτας.

Το Semicorex προσφέρει υψηλή ποιότηταΒάρκες γκοφρέτας καρβιδίου πυριτίου. Εάν έχετε οποιαδήποτε απορία ή χρειάζεστε πρόσθετες λεπτομέρειες, μη διστάσετε να επικοινωνήσετε μαζί μας.

Τηλέφωνο επικοινωνίας +86-13567891907

Email: sales@semicorex.com