Ränikarbiidist vahvelpaadid: "vahvlite nähtamatud valvurid" pooljuhtides

Pooljuhtide valmistamisel hõlmab oksüdeerimine vahvli asetamist kõrge temperatuuriga keskkonda, kus hapnik voolab üle vahvli pinna, moodustades oksiidikihi. See kaitseb vahvlit keemiliste lisandite eest, takistab lekkevoolu sattumist vooluringi, hoiab ära difusiooni ioonide implanteerimise ajal ja hoiab ära vahvli libisemise söövitamise ajal, moodustades vahvli pinnale kaitsekile. Selles etapis kasutatav seade on oksüdatsiooniahi. Reaktsioonikambri põhikomponentide hulka kuuluvad vahvlipaat, alus, ahju vooderdise torud, ahju sisemised torud ja soojusisolatsiooni deflektorid. Kõrge töötemperatuuri tõttu on ka reaktsioonikambris olevate komponentide jõudlusnõuded kõrged.

Vahvlipaati kasutatakse kandurina vahvlite transportimisel ja töötlemisel. Sellel peaks olema sellised eelised nagu kõrge integreeritus, kõrge töökindlus, antistaatilised omadused, kõrge temperatuurikindlus, kulumiskindlus, vastupidavus deformatsioonile, hea stabiilsus ja pikk kasutusiga. Kuna vahvlite oksüdatsioonitemperatuur on ligikaudu 800 ℃ kuni 1300 ℃ ja nõuded metalliliste lisandite sisaldusele keskkonnas on äärmiselt ranged, peavad võtmekomponendid, nagu vahvlipaat, olema mitte ainult suurepäraste termiliste, mehaaniliste ja keemiliste omadustega, vaid neil peab olema ka äärmiselt madal metalliliste lisandite sisaldus.

Substraadi põhjal võib vahvlipaadid liigitada kvartskristallpaatideks,ränikarbiidi keraamikavahvelpaadid jne. Kuid protsessisõlmede edenedes alla 7 nm ja kõrgtemperatuuriliste protsesside akende laienemisega muutuvad traditsioonilised kvartspaadid järk-järgult ebapiisavaks termilise stabiilsuse, osakeste kontrolli ja eluea juhtimise osas. Ränikarbiidist paadid (SiC paadid) asendavad järk-järgult traditsioonilisi kvartslahendusi.

MiksRänikarbiid?

1. Kõrge temperatuuri stabiilsus

Stabiilsus kõrgel temperatuuril on SiC paatide kõige silmatorkavam eelis. Need praktiliselt ei deformeeru ega vaju isegi ülikõrgetel temperatuuridel (>1300°C), säilitades vahvlipilude täpse asukoha pikema aja jooksul.

2. Ülipikk eluiga

Ühel paadil on suur kandevõime, mis suudab samaaegselt toetada kümneid kuni sadu 12-tollisi vahvleid. Võrreldes traditsiooniliste kvartspaatidega pakuvad SiC paadid keskmiselt 5-10 korda pikemat eluiga, mis vähendab seadmete vahetamise sagedust ja kogu omamise maksumust.

3. Puhas pind ja väga vähe saastunud

Materjali kõrge puhtus ja äärmiselt madal metalliliste lisandite sisaldus takistavad räniplaatide sekundaarset saastumist. Suurepärane pinnakareduse kontroll, kui Ra on alla 0,1 μm, pärsib osakeste levikut ja vastab täiustatud protsesside puhtusnõuetele.

4. Sobib ülikõrge temperatuuriga protsesside jaoks

Protsesside jaoks, mis nõuavad temperatuuri üle 1200 °C (nt teatud spetsiaalsed paksukihilised oksüdatsiooniprotsessid, SiC-seadmete valmistamine või süvakraavitäitmise protsessid), on ränikarbiidiga paadid asendamatu valik.

RakendusedRänikarbiidist paadid

Pooljuhtide tootmine

Kiibi valmistamise kõrgtemperatuurilistes protsessides, nagu oksüdatsioon, difusioon, keemiline aurustamine-sadestamine (CVD) ja ioonide implanteerimine, kasutatakse ränivahvlite toetamiseks ränikarbiidist paate, mis tagavad nende tasasuse kõrgel temperatuuril ja hoiavad ära termilise pinge põhjustatud võre nihke või deformatsiooni, tagades nii kiibi täpsuse ja jõudluse.

Fotogalvaaniline tööstus

Ränikarbiidist keraamikaneil on suurepärane mehaaniline tugevus, termiline stabiilsus, vastupidavus kõrgele temperatuurile, oksüdatsioonikindlus, soojuslöögikindlus ja keemiline korrosioonikindlus, mistõttu neid kasutatakse laialdaselt sellistes populaarsetes valdkondades nagu metallurgia, masinad, uus energia ja ehitusmaterjalide kemikaalid. Nende jõudlus on piisav ka fotogalvaanilise tootmise termiliste protsesside jaoks, nagu difusioon, LPCVD (madala rõhu keemiline aurustamine-sadestamine) ja PECVD (plasmakeemiline aurustamine-sadestamine) TOPconi elementide jaoks. Võrreldes traditsiooniliste kvartsmaterjalidega pakuvad paaditugede, väikeste paatide ja torukujuliste toodete valmistamiseks kasutatavad ränikarbiidist keraamilised materjalid suuremat tugevust, paremat termilist stabiilsust ja ei deformeeru kõrgetel temperatuuridel. Nende eluiga on ka enam kui viis korda pikem kui kvartsil, mis vähendab oluliselt kasutuskulusid ja hooldusseisakutest tingitud energiakadusid. See toob kaasa selge kulueelise ja tooraine on laialdaselt saadaval.

Kolmanda põlvkonna pooljuhid

Metall-orgaanilise keemilise aurustamise-sadestamise (MOCVD) reaktsioonikambris kasutatakse ränikarbiidist paate safiirsubstraatide toetamiseks, mis taluvad söövitavat gaasikeskkonda, nagu ammoniaak (NH3), toetavad kolmanda põlvkonna pooljuhtmaterjalide, nagu galliumnitriid (GaN) epitaksiaalset kasvu ning parandavad LED-kiipide tõhusust ja jõudlust. Ränikarbiidi monokristallide kasvatamisel toimivad ränikarbiidist paadid ränikarbiidi monokristallide kasvatamise ahjudes idukristallide kandjatena, taludes sula räni kõrgel temperatuuril söövitavat keskkonda, pakkudes stabiilset tuge ränikarbiidi monokristallide kasvule ja soodustades kvaliteetsete ränikarbiidi monokristallide valmistamist.

Ränikarbiidist vahvelpaatide arendamise suundumused

SEMI andmetel on ülemaailmne vahvlipaatide turu suurus 2025. aastal ligikaudu 1,4 miljardit USA dollarit ja prognooside kohaselt ulatub see 2028. aastaks 1,8 miljardi USA dollarini. Eeldades, et ränikarbiidi penetratsioonimäär on 20% ja turuosa Hiinas on üks kolmandik (China Semiconductori ja tööstuse assotsiatsiooni andmed on 2 miljonit USA dollarit) vastavalt 864 miljonit USA dollarit.

Tehnoloogiliselt on ränikarbiidil kõrgem soojuspaisumiskoefitsient kui kvartsil, mis muudab selle rakendustes rohkem pragunemiseks. Seetõttu edendatakse tootmises integreeritud vormimistehnoloogiat, et vähendada õmblusi ja vähendada osakeste levimise ohtu. Lisaks tagab vahvlipaadi hambasoonte disaini optimeerimine koos viieteljelise töötlemise ja traadi lõikamise tehnoloogiatega vahvlite käsitsemise täpsuse ja sujuvuse.

Semicorex pakub kõrget kvaliteetiRänikarbiidist vahvelpaadid. Kui teil on küsimusi või vajate lisateavet, võtke meiega ühendust.

Kontakttelefon # +86-13567891907

E-post: sales@semicorex.com