قایق های ویفر کاربید سیلیکون چقدر مهم هستند؟

در ساخت نیمه هادی ها، علاوه بر تجهیزات فرآیند اصلی مانند فتولیتوگرافی و اچینگ، نوع دیگری از اجزای اساسی نقش مهمی در پایداری فرآیند ایفا می کند:قایق ویفر.

به خصوص در سال های اخیر، با توسعه فرآیندهای دمای بالا و نیمه هادی های نسل سوم، قایق های ویفر کاربید سیلیکون، ساخته شده از کاربید سیلیکون، بی سر و صدا در حال تبدیل شدن به استانداردهای صنعتی هستند.

بنابراین، این جزء به ظاهر ناچیز چه نقشی در ساخت نیمه هادی دارد؟

01 توابع اساسی یک قایق ویفر

ویفر قایق حامل فرآیندی است که برای نگهداری ویفرها استفاده می شود و عمدتاً در تجهیزات پردازش در دمای بالا استفاده می شود.

در فرآیند تولید نیمه هادی، ویفرها تحت چندین مرحله پردازش حرارتی مانند انتشار، اکسیداسیون، بازپخت و رسوب بخار شیمیایی (CVD) قرار می گیرند. در طی این فرآیندها، ویفرها معمولاً به صورت دسته ای در تجهیزات لوله کوره پردازش می شوند و قایق ویفر وظایف زیر را انجام می دهد:

- پشتیبانی از ویفرهای متعدد و حفظ فاصله پایدار

- اطمینان از ثبات موقعیتی ویفرها در محیط های با دمای بالا

- اطمینان از جریان یکنواخت گاز در ارتباط با تجهیزات

ساختار و خواص مواد قایق ویفر مستقیماً بر توزیع میدان حرارتی و ثبات فرآیند تأثیر می گذارد.

02 ویژگی های ساختاری قایق های کاربید سیلیکون

قایق های کاربید سیلیکونمعمولاً از طراحی قاب استفاده می کنند که پایداری ساختاری بالایی را ارائه می دهد. ویژگی های معمولی عبارتند از:

- ساختار شکاف چند لایه برای موقعیت یابی دقیق ویفر

- طراحی باز برای جریان آسان گاز بین ویفرها

- قاب با سفتی بالا برای کاهش خطر تغییر شکل در دماهای بالا

بسته به نوع تجهیزات، قایق ها را می توان به صورت ساختارهای عمودی یا افقی طراحی کرد و از اندازه های مختلف ویفر (به عنوان مثال، 6 اینچ، 8 اینچ، 12 اینچ) پشتیبانی کرد.

03 انتخاب مواد: چراسیلیکون کاربید?

همانطور که فرآیندهای نیمه هادی به سمت دمای بالاتر و تمیزی بالاتر تکامل می یابند، مواد سنتی مانند کوارتز و آلومینا به طور فزاینده ای ناکافی هستند. در مقابل، کاربید سیلیکون مزایایی را در چندین بعد عملکردی ارائه می دهد.

1. مقاومت در برابر دمای بالا: کاربید سیلیکون پایداری ساختاری خوبی را در محدوده دمایی تقریباً 1200 ℃ تا 1400 درجه سانتیگراد نشان می دهد. تحت شرایط خاص با خلوص بالا یا فرآیند خاص، می توان از آن در محیط های با دمای بالاتر استفاده کرد. این پدیده ذوب یا نرم شدن قابل توجهی مشابه مواد فلزی در دماهای بالا نشان نمی دهد.

2. رسانایی حرارتی بالا: کاربید سیلیکون دارای رسانایی حرارتی بالایی است که به کاهش اختلاف دما بین ویفرها کمک می کند و در نتیجه ثبات فرآیند را بهبود می بخشد.

3. ضریب انبساط حرارتی پایین: کاربید سیلیکون دارای ضریب انبساط حرارتی پایینی است که تاثیر تنش حرارتی بر ویفرها را در طی فرآیندهای گرمایش و سرمایش کاهش می دهد.

4. پایداری شیمیایی: کاربید سیلیکون پایداری شیمیایی خوبی در اتمسفرهای مختلف از جمله اتمسفرهای اکسید کننده و احیاکننده از خود نشان می دهد. با این حال، هنوز هم در محیط های اکسیژن با دمای بالا تحت یک واکنش اکسیداسیون آهسته قرار می گیرد و یک لایه محافظ دی اکسید سیلیکون تشکیل می دهد.

5. خلوص مواد و کنترل آلودگی: کاربید سیلیکون درجه نیمه هادی معمولاً دارای محتوای ناخالصی کاملاً کنترل شده برای کاهش خطر آلودگی در سطح ویفر است. تفاوت های قابل توجهی بین مواد مورد استفاده در درجه های مختلف فرآیند وجود دارد.

04 حوزه های کاربردی

قایق های کاربید سیلیکون در حال حاضر به طور گسترده در زمینه های مختلف استفاده می شوند، از جمله:

- پردازش حرارتی در تولید مدار مجتمع

- تولید دستگاه های نیمه هادی قدرت (به عنوان مثال، دستگاه های SiC)

- پردازش ویفرهای سیلیکونی فتوولتائیک در دمای بالا

- تحقیق و توسعه مواد و فرآیندهای نیمه هادی

مزایای آن حتی در سناریوهایی که نیاز به دمای بالا، خوردگی قوی یا تمیزی بالا دارند، آشکارتر است.

Semicorex ارائه می دهدقایق های ویفر SiC, لوله های کوره, پاروهای کنسولیو غیره در کوره های با دمای بالا. اگر سؤالی دارید یا نیاز به جزئیات بیشتری دارید، لطفاً در تماس با ما دریغ نکنید.

تلفن تماس 86-13567891907

ایمیل: sales@semicorex.com