Hoe belangrijk zijn siliciumcarbide-waferboten?

Bij de productie van halfgeleiders speelt, naast kernprocesapparatuur zoals fotolithografie en etsen, een ander type fundamentele component een cruciale rol in de processtabiliteit: dewafel boot.

Vooral de laatste jaren, met de ontwikkeling van hogetemperatuurprocessen en halfgeleiders van de derde generatie, zijn siliciumcarbidewaferboten, gemaakt van siliciumcarbide, stilletjes de industriestandaard aan het worden.

Welke rol speelt dit ogenschijnlijk onbelangrijke onderdeel bij de productie van halfgeleiders?

01 Basisfuncties van een wafelboot

Een waferboot is een procesdrager die wordt gebruikt om wafers vast te houden, voornamelijk gebruikt in verwerkingsapparatuur bij hoge temperaturen.

Bij het productieproces van halfgeleiders ondergaan wafers meerdere thermische verwerkingsstappen, zoals diffusie, oxidatie, uitgloeien en chemische dampafzetting (CVD). Tijdens deze processen worden wafers doorgaans batchgewijs verwerkt tot ovenbuisapparatuur, en de waferboot vervult de volgende functies:

- Ondersteuning van meerdere wafers en behoud van een stabiele afstand

- Zorgen voor de positionele stabiliteit van wafers in omgevingen met hoge temperaturen

- Zorgen voor een uniforme gasstroom in combinatie met de apparatuur

De structuur en materiaaleigenschappen van de waferboot hebben rechtstreeks invloed op de thermische veldverdeling en procesconsistentie.

02 Structurele kenmerken van siliciumcarbideboten

Siliciumcarbide botenmaken doorgaans gebruik van een frameontwerp dat een hoge structurele stabiliteit biedt. Typische kenmerken zijn onder meer:

- Meerlaagse sleufstructuur voor nauwkeurige positionering van de wafel

- Open ontwerp voor gemakkelijke gasstroom tussen wafels

- Frame met hoge stijfheid om het risico op vervorming bij hoge temperaturen te verminderen

Afhankelijk van het type uitrusting kunnen boten worden ontworpen als verticale of horizontale constructies en kunnen ze verschillende wafelformaten ondersteunen (bijvoorbeeld 6 inch, 8 inch, 12 inch).

03 Materiaalkeuze: waaromSiliciumcarbide?

Naarmate halfgeleiderprocessen evolueren naar hogere temperaturen en hogere zuiverheid, zijn traditionele materialen zoals kwarts en aluminiumoxide steeds ontoereikend. Siliciumcarbide biedt daarentegen voordelen in verschillende prestatiedimensies.

1. Weerstand tegen hoge temperaturen: Siliciumcarbide vertoont een goede structurele stabiliteit in het temperatuurbereik van ongeveer 1200 ℃ tot 1400 ℃. Onder bepaalde zeer zuivere of speciale procesomstandigheden kan het worden gebruikt in omgevingen met nog hogere temperaturen. Het vertoont geen smelt- of significante verzachtingsverschijnselen vergelijkbaar met metalen materialen bij hoge temperaturen.

2. Hoge thermische geleidbaarheid: Siliciumcarbide bezit een hoge thermische geleidbaarheid, wat de temperatuurverschillen tussen wafers helpt verminderen, waardoor de procesconsistentie wordt verbeterd.

3. Lage thermische uitzettingscoëfficiënt: Siliciumcarbide heeft een lage thermische uitzettingscoëfficiënt, waardoor de impact van thermische spanning op wafers tijdens verwarmings- en koelprocessen wordt verminderd.

4. Chemische stabiliteit: Siliciumcarbide vertoont een goede chemische stabiliteit in verschillende atmosferen, inclusief oxiderende en reducerende atmosferen. Het zal echter nog steeds een langzame oxidatiereactie ondergaan in zuurstofomgevingen met hoge temperaturen, waarbij een beschermende laag van siliciumdioxide wordt gevormd.

5. Materiaalzuiverheid en verontreinigingscontrole: Siliciumcarbide van halfgeleiderkwaliteit heeft doorgaans strikt gecontroleerde onzuiverheden om het risico op verontreiniging op het waferoppervlak te verminderen. Er zijn aanzienlijke verschillen tussen materialen die in verschillende proceskwaliteiten worden gebruikt.

04 Toepassingsgebieden

Siliciumcarbideboten worden momenteel veel gebruikt op meerdere gebieden, waaronder:

- Thermische verwerking bij de productie van geïntegreerde schakelingen

- Productie van vermogenshalfgeleiderapparaten (bijv. SiC-apparaten)

- Hoge temperatuurverwerking van fotovoltaïsche siliciumwafels

- Onderzoek en ontwikkeling van halfgeleidermateriaal en -processen

De voordelen zijn zelfs nog duidelijker in scenario's die hoge temperaturen, sterke corrosie of hoge reinheid vereisen.

Semicorex aanbiedingenSiC-wafelboten, oven buizen, cantilever peddels, enz. in ovens op hoge temperatuur. Als u vragen heeft of aanvullende informatie nodig heeft, aarzel dan niet om contact met ons op te nemen.

Neem contact op met telefoonnummer +86-13567891907

E-mail: sales@semicorex.com