Човни з карбіду кремнію для пластин: «невидимі охоронці пластин» у Semiconductor

У виробництві напівпровідників окислення передбачає розміщення пластини у високотемпературному середовищі, де кисень тече по поверхні пластини, утворюючи оксидний шар. Це захищає пластину від хімічних домішок, запобігає потраплянню струму витоку в схему, запобігає дифузії під час іонної імплантації та запобігає ковзанню пластини під час травлення, утворюючи захисну плівку на поверхні пластини. Обладнання, що використовується на цьому етапі, є піччю окислення. Основні компоненти реакційної камери включають вафельний човен, основу, труби вкладишів печі, внутрішні труби печі та теплоізоляційні перегородки. Через високу робочу температуру вимоги до продуктивності компонентів у реакційній камері також є високими.

Вафельний човен використовується як носій для транспортування та обробки вафель. Він повинен мати такі переваги, як висока інтеграція, висока надійність, антистатичні властивості, стійкість до високих температур, зносостійкість, стійкість до деформації, хороша стабільність і тривалий термін служби. Оскільки температура окислення пластин становить приблизно від 800 ℃ до 1300 ℃, а вимоги до вмісту металевих домішок у навколишньому середовищі надзвичайно суворі, ключові компоненти, такі як вафельний човен, повинні не тільки мати відмінні термічні, механічні та хімічні властивості, але також мати надзвичайно низький вміст металевих домішок.

Залежно від підкладки вафельні човники можна класифікувати як човники з кварцового кристала,кераміка з карбіду кремніюпластинчасті човни тощо. Однак із просуванням технологічних вузлів нижче 7 нм і розширенням високотемпературних технологічних вікон традиційні кварцові човни поступово стають неадекватними з точки зору термічної стабільності, контролю частинок і управління терміном служби. Човни з карбіду кремнію (SiC човни) поступово витісняють традиційні кварцові розчини.

чомуКарбід кремнію?

1. Високотемпературна стабільність

Стійкість до високих температур є найбільшою перевагою човнів із SiC. Вони практично не деформуються і не провисають навіть при надзвичайно високих температурах (>1300°C), зберігаючи точне розташування слота пластини протягом тривалого часу.

2. Наддовгий термін служби

Один човен може похвалитися високою несучою здатністю, здатний одночасно підтримувати від десятків до сотень 12-дюймових пластин. Порівняно з традиційними кварцовими човнами, середній термін служби човнів із SiC у 5-10 разів довший, що зменшує частоту заміни обладнання та загальну вартість володіння.

3. Чиста поверхня та надзвичайно низький рівень забруднення

Висока чистота матеріалу та надзвичайно низький вміст металевих домішок запобігають вторинному забрудненню кремнієвих пластин. Відмінний контроль шорсткості поверхні з Ra нижче 0,1 мкм пригнічує осипання частинок і відповідає вимогам до чистоти передових процесів.

4. Підходить для надвисокотемпературних процесів

Для процесів, що вимагають температури вище 1200°C (наприклад, певні спеціальні процеси оксидування товстої плівки, виготовлення пристроїв SiC або процеси заповнення глибоких траншей), човни SiC є незамінним вибором.

ЗастосуванняЧовни з карбіду кремнію

Виробництво напівпровідників

У високотемпературних процесах виробництва чіпів, таких як окислення, дифузія, хімічне осадження з парової фази (CVD) та іонна імплантація, човни з карбіду кремнію використовуються для підтримки кремнієвих пластин, забезпечуючи їхню площинність при високих температурах і запобігаючи зсуву чи деформації решітки, спричиненій термічною напругою, таким чином гарантуючи точність і продуктивність чіпа.

Фотоелектрична промисловість

Кераміка з карбіду кремніюмають чудову механічну міцність, термічну стабільність, стійкість до високих температур, стійкість до окислення, стійкість до термічного удару та стійкість до хімічної корозії, що робить їх широко використовуваними в таких популярних галузях, як металургія, машинобудування, нова енергетика та хімікати для будівельних матеріалів. Їхньої продуктивності також достатньо для теплових процесів у фотоелектричному виробництві, таких як дифузія, LPCVD (хімічне осадження з парової фази при низькому тиску) і PECVD (плазмохімічне осадження з парової фази) для елементів TOPcon. Порівняно з традиційними кварцовими матеріалами керамічні матеріали з карбіду кремнію, які використовуються для виготовлення опор для човнів, невеликих човнів і трубчастих виробів, мають вищу міцність, кращу термічну стабільність і не деформуються під дією високих температур. Їхній термін служби також більш ніж у п’ять разів перевищує термін служби кварцу, що значно знижує експлуатаційні витрати та втрати енергії через простої на технічне обслуговування. Це призводить до явної переваги в ціні, а сировина є широкодоступною.

Напівпровідники третього покоління

У реакційній камері металоорганічного хімічного осадження з парової фази (MOCVD) човни з карбіду кремнію використовуються для підтримки сапфірових підкладок, стійких до корозійних газових середовищ, таких як аміак (NH3), підтримки епітаксійного росту напівпровідникових матеріалів третього покоління, таких як нітрид галію (GaN), і покращення світлової ефективності та продуктивності світлодіодних мікросхем. При вирощуванні монокристалів карбіду кремнію човни з карбіду кремнію служать опорами для затравкових кристалів у печах для вирощування монокристалів карбіду кремнію, витримуючи високотемпературне корозійне середовище розплавленого кремнію, забезпечуючи стабільну підтримку росту монокристалів карбіду кремнію та сприяючи отриманню високоякісних монокристалів карбіду кремнію.

Тенденції розвитку вафельних човнів з карбіду кремнію

З точки зору ринку, згідно з даними SEMI, розмір глобального ринку пластинчастих човнів становить приблизно 1,4 мільярда доларів США в 2025 році та, за прогнозами, досягне 1,8 мільярда доларів США до 2028 року. Якщо припустити, що рівень проникнення карбіду кремнію становить 20% і одна третина ринку в Китаї (дані Китайської асоціації напівпровідникової промисловості), розмір китайського ринку становитиме 672 мільйони доларів США та 864 долари США. мільйонів відповідно.

Технологічно карбід кремнію має вищий коефіцієнт теплового розширення, ніж кварц, що робить його більш схильним до розтріскування під час застосування. Тому у виробництві просувається інтегрована технологія формування, щоб зменшити шви та знизити ризик осипання частинок. Крім того, оптимізація конструкції зубчастої канавки пластини в поєднанні з п’ятиосьовою обробкою та технологіями різання дроту забезпечує точність і плавність обробки пластин.

Semicorex пропонує високу якістьВафельні човни з карбіду кремнію. Якщо у вас є запитання або вам потрібна додаткова інформація, будь ласка, не соромтеся зв’язатися з нами.

Контактний телефон +86-13567891907

Електронна адреса: sales@semicorex.com