با پیشرفت تولید نیمههادیها به سمت هندسههای کوچکتر دستگاه، توان عملیاتی بالاتر ویفر و استانداردهای کنترل آلودگی که به طور فزایندهای سختگیرانهتر میشوند، تجهیزات پردازش حرارتی با چالشهای مهندسی بیسابقهای روبرو هستند. فرآیندهایی مانند LPCVD، اکسیداسیون حرارتی، انتشار ناخالصی و آنیلینگ در دمای بالا اکنون نه تنها به یکنواختی دمایی دقیقتر نیاز دارند، بلکه به زمان کارکرد طولانیتر تجهیزات، تولید ذرات کمتر و تکرارپذیری بهبود یافته فرآیند نیز نیاز دارند.
اگرچه اغلب در مقایسه با گازهای فرآیند، لولههای کوره یا مواد شیمیایی رسوبگذاری نادیده گرفته میشود، اما پارویی کنسول اساساً نحوه رفتار ویفرها را در محیطهای با دمای بالا تعیین میکند. در بسیاری از کارخانههای پیشرفته، دیگر یک جزء مصرفی ساده در نظر گرفته نمیشود، بلکه یک ماده کلیدی برای پردازش نیمههادی پایدار و تکرارپذیر است.
پارویی کنسول SiC چیست؟
پارویی کانتیلور SiC یک قطعه ساختاری کاربید سیلیکون با خلوص بالا است که عمدتاً در کورههای انتشار نیمههادی و سیستمهای LPCVD استفاده میشود. این پارو معمولاً به صورت یک سازه تیر کانتیلور بلند طراحی میشود که قادر به پشتیبانی از قایقهای ویفر کوارتز یا SiC در طول پردازش دمای بالا است.
این قطعه عموماً با استفاده از موارد زیر تولید میشود:
● کاربید سیلیکون تبلور مجدد یافته (RSiC)
● کاربید سیلیکون رسوب داده شده با بخار شیمیایی (CVD SiC)
● مواد SiC با پیوند واکنشی با چگالی بالا
طبق دادههای مواد منتشر شده توسط CoorsTek و Saint-Gobain Performance Ceramics، مواد SiC با خلوص بالا معمولاً موارد زیر را نشان میدهند:
● رسانایی حرارتی: تقریباً ۱۲۰–۲۰۰ W/m·K در دمای اتاق
● حداکثر دمای کارکرد در اتمسفر خنثی: بالای ۱۶۰۰ درجه سانتیگراد.
● ضریب انبساط حرارتی (CTE): تقریباً ۴.۰–۴.۵×۱۰⁻⁶/K.
● مقاومت عالی در برابر HCl، NH₃، O₂ و فرآیندهای شیمیایی کلردار.
نقش پارویی کانتی لیور SiC در پردازش LPCVD
در میان تمام کاربردها، سیستمهای LPCVD یکی از مهمترین موارد استفاده برای پاروهای Cantilever سیلیکون کاربیدی (SiC) هستند.
فرآیندهایی مانند:
● رسوب پلی سیلیکون.
● نیترید سیلیکون (Si₃N4).
● رسوب اکسید در فشار پایین.
معمولاً بین ۵۰۰ تا ۹۰۰ درجه سانتیگراد، اغلب تحت چرخههای فرآیند طولانی و محیطهای شیمیایی بسیار واکنشپذیر، کار میکنند.
در داخل این سیستمها، پارویی کنسول چندین عملکرد اساسی را به طور همزمان انجام میدهد.
اولاً، این امر حمل و نقل مکانیکی پایداری را برای قایقهای ویفر که به لوله کوره وارد و خارج میشوند، فراهم میکند. از آنجا که کورههای عمودی مدرن ممکن است صدها ویفر را در هر دسته حمل کنند، حتی تغییر شکل جزئی پارو میتواند منجر به عدم تراز ویفر، فاصله ناپایدار یا تجمع تنش مکانیکی شود.
دوم، پارویی نقش مهمی در یکنواختی حرارتی ایفا میکند. رسانایی حرارتی بالای SiC اجازه میدهد تا گرما به طور یکنواختتری در امتداد ساختار پایه توزیع شود و گرادیانهای حرارتی موضعی را که ممکن است بر یکنواختی رسوب تأثیر بگذارند، به حداقل برساند.
سوم، تولید کم ذرات بسیار مهم است. ذرات نیمههادی، به ویژه در تولید نیمههادیهای منطقی پیشرفته و قدرت، مستقیماً باعث کاهش بازده میشوند. به دلیل ساختار سرامیکی متراکم و مقاومت در برابر خوردگی قوی، SiC با خلوص بالا به طور قابل توجهی خطر ریزش ذرات را در مقایسه با مواد سنتی کاهش میدهد.
در خطوط تولید پیشرفته LPCVD، پایداری ابعادی بلندمدت پارو مستقیماً بر موارد زیر تأثیر میگذارد:
● ثبات ضخامت لایه نازک.
● تکرارپذیری ویفر به ویفر.
● زمان کارکرد کوره.
شرکت Ningbo VET Energy در زمینه گرافیت پیشرفته، سرامیکهای کاربید سیلیکون و قطعات نیمههادی پوشش داده شده با CVD که برای محیطهای تولید نیمههادی با شرایط سخت طراحی شدهاند، تخصص دارد.
محصولات نیمههادی Core شامل موارد زیر است:
● پارویی کنسول SiC
● گیرنده گرافیت با پوشش SiC
● حامل ویفر روکش شده با SiC
● قطعات نیمهماهواره روکششده با SiC
● بوتههای کامپوزیت کربن-کربن
● نمد گرافیتی نرم و نمد گرافیتی سفت
این محصولات به طور گسترده در موارد زیر استفاده میشوند:
● سیستمهای اپیتاکسی
● راکتورهای LPCVD
● کورههای دیفیوژن
● سیستمهای رشد بلور SiC
● تجهیزات فرآوری حرارتی با دمای بالا.
با رشد سریع SiC و تولید نیمههادیهای قدرت پیشرفته، تقاضا برای قطعات کوره با خلوص و پایداری بالا همچنان رو به افزایش خواهد بود. در این زمینه، فناوری پدل کانتیلور SiC یکی از عناصر اساسی پشتیبانی از پردازش نیمههادیهای نسل بعدی باقی خواهد ماند.
زمان ارسال: ۱۴ مه ۲۰۲۶