Bărci de napolitană cu carbură de siliciu: „gardienii invizibili ai napolitanelor” din Semiconductor

În fabricarea semiconductoarelor, oxidarea implică plasarea plachetei într-un mediu cu temperatură ridicată, unde oxigenul curge pe suprafața plachetei pentru a forma un strat de oxid. Acest lucru protejează placheta de impuritățile chimice, previne intrarea curentului de scurgere în circuite, previne difuzia în timpul implantării ionilor și previne alunecarea plachetei în timpul gravării, formând o peliculă protectoare pe suprafața plachetei. Echipamentul folosit în această etapă este un cuptor de oxidare. Componentele principale din camera de reacție includ o barcă de napolitană, bază, tuburi de căptușeală a cuptorului, tuburi interioare a cuptorului și deflectoare de izolare termică. Datorită temperaturii ridicate de funcționare, cerințele de performanță pentru componentele din camera de reacție sunt de asemenea ridicate.

Barca de napolitană este folosită ca transportator pentru transportul și prelucrarea napolitanelor. Ar trebui să aibă avantaje precum integrare ridicată, fiabilitate ridicată, proprietăți antistatice, rezistență la temperaturi ridicate, rezistență la uzură, rezistență la deformare, stabilitate bună și durată lungă de viață. Deoarece temperatura de oxidare a napolitanelor este de aproximativ între 800 ℃ și 1300 ℃, iar cerințele privind conținutul de impurități metalice din mediu sunt extrem de stricte, componentele cheie, cum ar fi napolitana, nu numai că trebuie să aibă proprietăți termice, mecanice și chimice excelente, ci și un conținut extrem de scăzut de impurități metalice.

Pe baza substratului, bărcile cu napolitană pot fi clasificate ca bărci cu cristal de cuarț,ceramică cu carbură de siliciubarci cu napolitană etc. Cu toate acestea, odată cu avansarea nodurilor de proces sub 7 nm și extinderea ferestrelor de proces la temperatură înaltă, bărcile tradiționale din cuarț devin treptat inadecvate în ceea ce privește stabilitatea termică, controlul particulelor și managementul duratei de viață. Bărcile cu carbură de siliciu (bărci SiC) înlocuiesc treptat soluțiile tradiționale de cuarț.

De ceCarbură de siliciu?

1. Stabilitate la temperaturi ridicate

Stabilitatea la temperaturi ridicate este cel mai proeminent avantaj al bărcilor din SiC. Ele nu prezintă practic nicio deformare sau coborâre chiar și la temperaturi extrem de ridicate (>1300°C), menținând o poziționare precisă a slotului de plachetă pe perioade îndelungate.

2. Durată de viață ultra-lungă

O singură barcă are o capacitate portantă mare, capabilă să suporte simultan zeci până la sute de napolitane de 12 inci. În comparație cu bărcile tradiționale din cuarț, bărcile SiC oferă o durată de viață medie de 5-10 ori mai mare, reducând frecvența de schimbare a echipamentelor și costul total de proprietate.

3. Suprafață curată și contaminare extrem de scăzută

Puritatea ridicată a materialului și conținutul extrem de scăzut de impurități metalice împiedică contaminarea secundară a plachetelor de siliciu. Controlul excelent al rugozității suprafeței, cu Ra sub 0,1 μm, suprimă scurgerea particulelor și îndeplinește cerințele de curățenie ale proceselor avansate.

4. Potrivit pentru procese cu temperaturi ultra-înalte

Pentru procesele care necesită temperaturi peste 1200°C (cum ar fi anumite procese specializate de oxidare cu peliculă groasă, fabricarea dispozitivelor SiC sau procesele de umplere adâncă a șanțurilor), bărcile SiC sunt o alegere de neînlocuit.

Aplicatii aleBărci cu carbură de siliciu

Fabricarea semiconductorilor

În procesele la temperatură ridicată de fabricare a cipurilor, cum ar fi oxidarea, difuzia, depunerea chimică în vapori (CVD) și implantarea ionică, bărcile cu carbură de siliciu sunt folosite pentru a susține plachetele de siliciu, asigurând planeitatea acestora la temperaturi ridicate și prevenind dezalinierea sau deformarea rețelei cauzate de stresul termic, garantând astfel precizia și performanța cipului.

Industria fotovoltaică

Ceramica cu carbură de siliciuposedă rezistență mecanică excelentă, stabilitate termică, rezistență la temperaturi înalte, rezistență la oxidare, rezistență la șocuri termice și rezistență la coroziune chimică, făcându-le utilizate pe scară largă în domenii populare, cum ar fi metalurgia, mașinile, energia nouă și substanțele chimice ale materialelor de construcție. Performanța lor este suficientă și pentru procesele termice din producția fotovoltaică, cum ar fi difuzia, LPCVD (depunerea de vapori chimici la presiune joasă) și PECVD (depunerea de vapori chimici cu plasmă) pentru celulele TOPcon. În comparație cu materialele tradiționale de cuarț, materialele ceramice cu carbură de siliciu utilizate pentru a face suporturi pentru bărci, bărci mici și produse tubulare oferă o rezistență mai mare, o stabilitate termică mai bună și nicio deformare la temperaturi ridicate. Durata de viață a acestora este, de asemenea, de peste cinci ori mai mare decât cea a cuarțului, reducând semnificativ costurile de operare și pierderile de energie din cauza timpilor de întreținere. Acest lucru are ca rezultat un avantaj clar de cost, iar materiile prime sunt disponibile pe scară largă.

Semiconductori de a treia generație

În camera de reacție a depunerilor chimice în vapori metal-organic (MOCVD), bărcile cu carbură de siliciu sunt folosite pentru a susține substraturi de safir, rezistând la medii de gaz corozive precum amoniacul (NH3), susținând creșterea epitaxială a materialelor semiconductoare de a treia generație, cum ar fi nitrura de galiu (GaN) și îmbunătățind eficiența luminoasă și performanța cipurilor LED. În creșterea monocristalului cu carbură de siliciu, bărcile cu carbură de siliciu servesc ca suport pentru cristale semințe în cuptoarele de creștere cu un singur cristal cu carbură de siliciu, rezistând mediului coroziv la temperatură înaltă a siliciului topit, oferind un suport stabil pentru creșterea monocristalelor cu carbură de siliciu și promovând prepararea monocristalelor de carbură de siliciu de înaltă calitate.

Tendințe de dezvoltare a bărcilor cu napolitană cu carbură de siliciu

În ceea ce privește piața, conform datelor SEMI, dimensiunea pieței globale a bărcilor napolitane este de aproximativ 1,4 miliarde USD în 2025 și se estimează că va ajunge la 1,8 miliarde USD până în 2028. Presupunând o rată de penetrare a carburii de siliciu de 20% și o cotă de piață de o treime în China (date de la China Semiconductor Industry Association), dimensiunea pieței chineze ar fi de 6862 milioane USD, respectiv 6862 milioane USD.

Din punct de vedere tehnologic, carbura de siliciu are un coeficient de dilatare termică mai mare decât cuarțul, făcându-l mai predispus la fisurare în aplicații. Prin urmare, tehnologia integrată de turnare este promovată în producție pentru a reduce cusăturile și a reduce riscul de scurgere a particulelor. În plus, optimizarea designului canelurii dentare a barcii de napolitană, combinată cu tehnologiile de prelucrare pe cinci axe și de tăiere a sârmei, asigură precizia și netezimea manipulării napolitanelor.

Semicorex oferă calitate înaltăBarci cu napolitană cu carbură de siliciu. Dacă aveți întrebări sau aveți nevoie de detalii suplimentare, vă rugăm să nu ezitați să ne contactați.

Numărul de telefon de contact +86-13567891907

E-mail: sales@semicorex.com