Jak důležité jsou čluny s oplatkami z karbidu křemíku?

Ve výrobě polovodičů hraje vedle základního procesního zařízení, jako je fotolitografie a leptání, další typ základní součásti zásadní roli ve stabilitě procesu:oplatkový člun.

Zejména v posledních letech, s rozvojem vysokoteplotních procesů a polovodičů třetí generace, se čluny z karbidu křemíku vyrobené z karbidu křemíku tiše stávají průmyslovým standardem.

Jakou roli tedy hraje tato zdánlivě nevýznamná součástka ve výrobě polovodičů?

01 Základní funkce oplatkového člunu

Oplatkový člun je procesní nosič používaný k držení waferů, primárně používaný v zařízeních pro zpracování při vysokých teplotách.

V procesu výroby polovodičů podléhají destičky několika krokům tepelného zpracování, jako je difúze, oxidace, žíhání a chemické nanášení par (CVD). Během těchto procesů jsou oplatky obvykle zpracovány vsádkovým způsobem na zařízení pece a oplatkový člun plní následující funkce:

- Podpora více waferů a udržování stabilních rozestupů

- Zajištění polohové stability waferů v prostředí s vysokou teplotou

- Zajištění rovnoměrného průtoku plynu ve spojení se zařízením

Struktura a materiálové vlastnosti člunu přímo ovlivňují rozložení tepelného pole a konzistenci procesu.

02 Konstrukční charakteristiky člunů z karbidu křemíku

Lodě z karbidu křemíkutypicky používají konstrukci rámu, která nabízí vysokou strukturální stabilitu. Mezi typické vlastnosti patří:

- Vícevrstvá štěrbinová struktura pro přesné umístění plátků

- Otevřený design pro snadné proudění plynu mezi destičkami

- Vysoce pevný rám pro snížení rizika deformace při vysokých teplotách

V závislosti na typu zařízení mohou být lodě navrženy jako vertikální nebo horizontální konstrukce a mohou podporovat různé velikosti plátků (např. 6-palcový, 8-palcový, 12-palcový).

03 Výběr materiálu: PročKarbid křemíku?

Jak se polovodičové procesy vyvíjejí směrem k vyšším teplotám a vyšší čistotě, tradiční materiály jako křemen a oxid hlinitý jsou stále nedostačující. Naproti tomu karbid křemíku nabízí výhody v několika výkonových dimenzích.

1. Odolnost vůči vysokým teplotám: Karbid křemíku vykazuje dobrou strukturální stabilitu v teplotním rozsahu přibližně 1200℃ až 1400℃. Za určitých podmínek vysoké čistoty nebo speciálních procesních podmínek může být použit v prostředí s ještě vyšší teplotou. Nevykazuje tavení nebo výrazné měknutí podobné kovovým materiálům při vysokých teplotách.

2. Vysoká tepelná vodivost: Karbid křemíku má vysokou tepelnou vodivost, která pomáhá snižovat teplotní rozdíly mezi plátky, čímž zlepšuje konzistenci procesu.

3. Nízký koeficient tepelné roztažnosti: Karbid křemíku má nízký koeficient tepelné roztažnosti, což snižuje dopad tepelného namáhání plátků během zahřívání a chlazení.

4. Chemická stabilita: Karbid křemíku vykazuje dobrou chemickou stabilitu v různých atmosférách, včetně oxidačních a redukčních atmosfér. Stále však podstoupí pomalou oxidační reakci ve vysokoteplotním kyslíkovém prostředí a vytvoří ochrannou vrstvu oxidu křemičitého.

5. Čistota materiálu a kontrola kontaminace: Karbid křemíku polovodičové kvality má obvykle přísně kontrolovaný obsah nečistot, aby se snížilo riziko kontaminace na povrchu destičky. Mezi materiály používanými v různých stupních procesu jsou značné rozdíly.

04 Oblasti použití

Lodě z karbidu křemíku jsou v současné době široce používány v mnoha oblastech, včetně:

- Tepelné zpracování ve výrobě integrovaných obvodů

- Výroba výkonových polovodičových součástek (např. SiC součástek)

- Vysokoteplotní zpracování fotovoltaických křemíkových plátků

- Výzkum a vývoj polovodičových materiálů a procesů

Jeho výhody jsou ještě výraznější ve scénářích vyžadujících vysokou teplotu, silnou korozi nebo vysokou čistotu.

Semicorex nabízíSiC oplatkové čluny, trubky pece, konzolová pádlaatd. ve vysokoteplotních pecích. Pokud máte nějaké dotazy nebo potřebujete další podrobnosti, neváhejte nás kontaktovat.

Kontaktní telefon +86-13567891907

E-mail: sales@semicorex.com