Barco de wafer de carboneto de silício

Na fabricação de semicondutores, a oxidação envolve colocar o wafer em um ambiente de alta temperatura onde o oxigênio flui através da superfície do wafer para formar uma camada de óxido. Isso protege o wafer de impurezas químicas, evita a entrada de corrente de fuga no circuito, evita a difusão durante a implantação iônica e evita o deslizamento do wafer durante a gravação, formando uma película protetora na superfície do wafer. O equipamento utilizado nesta etapa é um forno de oxidação. Os principais componentes dentro da câmara de reação incluem um barco wafer, base, tubos de revestimento do forno, tubos internos do forno e defletores de isolamento térmico. Devido à alta temperatura operacional, os requisitos de desempenho dos componentes dentro da câmara de reação também são elevados.

Obarco de waferé usado como transportador para transporte e processamento de wafer. Deve possuir vantagens como alta integração, alta confiabilidade, propriedades antiestáticas, resistência a altas temperaturas, resistência ao desgaste, resistência à deformação, boa estabilidade e longa vida útil. Como a temperatura de oxidação do wafer está aproximadamente entre 800 ℃ e 1300 ℃, e os requisitos para o conteúdo de impurezas metálicas no ambiente são extremamente rigorosos, os componentes principais, como o barco wafer, não devem apenas ter excelentes propriedades térmicas, mecânicas e químicas, mas também ter um teor extremamente baixo de impurezas metálicas. Com base no substrato, eles podem ser divididos em barcos wafer de quartzo, barcos wafer cerâmicos de carboneto de silício, etc. No entanto, com o avanço dos nós de processo abaixo de 7 nm e a expansão das janelas de processo de alta temperatura, os barcos tradicionais de quartzo estão gradualmente se tornando inadequados em termos de estabilidade térmica, controle de partículas e gerenciamento de vida útil. Os barcos de carboneto de silício (SiC) estão gradualmente substituindo as soluções tradicionais de quartzo.

1. Fabricação de semicondutores

Em processos de fabricação de chips em alta temperatura, como oxidação, difusão, deposição química de vapor (CVD) e implantação de íons, barcos de SiC são usados ​​para suportar wafers de silício, garantindo que os wafers permaneçam planos em altas temperaturas e evitando desalinhamento ou deformação da rede causada por estresse térmico, garantindo assim a precisão e o desempenho do chip.

2. Indústria Fotovoltaica

A cerâmica de carboneto de silício possui excelente resistência mecânica, estabilidade térmica, resistência a altas temperaturas, resistência à oxidação, resistência ao choque térmico e resistência à corrosão química e é amplamente utilizada em campos populares como metalurgia, máquinas, novas energias e produtos químicos para materiais de construção. Seu desempenho também é suficiente para processos térmicos na fabricação fotovoltaica, como difusão, LPCVD (deposição química de vapor de baixa pressão) e PECVD (deposição química de vapor plasmático) para células TOPcon. Em comparação com os materiais tradicionais de quartzo, os materiais cerâmicos de carboneto de silício usados ​​para fazer suportes para barcos, pequenos barcos e produtos tubulares oferecem maior resistência, melhor estabilidade térmica e nenhuma deformação sob altas temperaturas. Sua vida útil também é cinco vezes maior que a do quartzo, reduzindo significativamente os custos operacionais e as perdas de energia devido ao tempo de inatividade para manutenção. Isso resulta em uma clara vantagem de custo e as matérias-primas estão amplamente disponíveis.

3. Indústria de semicondutores de terceira geração

Nas câmaras de reação de deposição de vapor químico metal-orgânico (MOCVD), barcos de carboneto de silício são usados ​​para suportar substratos de safira, suportando ambientes de gases corrosivos, como amônia (NH3), apoiando o crescimento epitaxial de materiais semicondutores de terceira geração, como nitreto de gálio (GaN), e melhorando a eficiência luminosa e o desempenho dos chips de LED. No crescimento de monocristais de carboneto de silício, os barcos de carboneto de silício servem como suportes de cristal semente em fornos de crescimento de monocristais de carboneto de silício, resistindo ao ambiente corrosivo de alta temperatura do silício fundido, fornecendo suporte estável para o crescimento de monocristais de carboneto de silício e promovendo a preparação de monocristais de carboneto de silício de alta qualidade.

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