જેમ જેમ સેમિકન્ડક્ટર ઉત્પાદન નાના ઉપકરણ ભૂમિતિઓ, ઉચ્ચ વેફર થ્રુપુટ અને વધુને વધુ કડક દૂષણ નિયંત્રણ ધોરણો તરફ વિકસિત થઈ રહ્યું છે, તેમ થર્મલ પ્રોસેસિંગ સાધનો અભૂતપૂર્વ એન્જિનિયરિંગ પડકારોનો સામનો કરી રહ્યા છે. LPCVD, થર્મલ ઓક્સિડેશન, ડોપન્ટ ડિફ્યુઝન અને ઉચ્ચ-તાપમાન એનિલિંગ જેવી પ્રક્રિયાઓ હવે માત્ર કડક તાપમાન એકરૂપતા જ નહીં, પણ લાંબા સમય સુધી સાધનોનો અપટાઇમ, ઓછા કણોનું ઉત્પાદન અને સુધારેલી પ્રક્રિયા પુનરાવર્તિતતાની પણ માંગ કરે છે.
પ્રોસેસ ગેસ, ફર્નેસ ટ્યુબ અથવા ડિપોઝિશન કેમિસ્ટ્રીની તુલનામાં ઘણીવાર અવગણવામાં આવે છે, તેમ છતાં કેન્ટીલીવર પેડલ મૂળભૂત રીતે નક્કી કરે છે કે વેફર્સ ઉચ્ચ-તાપમાન વાતાવરણમાં કેવી રીતે વર્તે છે. ઘણી અદ્યતન ફેક્ટરીઓમાં, તેને હવે એક સરળ ઉપભોજ્ય ઘટક માનવામાં આવતું નથી, પરંતુ સ્થિર અને પુનરાવર્તિત સેમિકન્ડક્ટર પ્રક્રિયા માટે એક મુખ્ય સક્ષમ સામગ્રી માનવામાં આવે છે.
SiC કેન્ટીલીવર પેડલ શું છે?
SiC કેન્ટીલીવર પેડલ એ ઉચ્ચ-શુદ્ધતા સિલિકોન કાર્બાઇડ માળખાકીય ઘટક છે જેનો ઉપયોગ મુખ્યત્વે સેમિકન્ડક્ટર ડિફ્યુઝન ફર્નેસ અને LPCVD સિસ્ટમ્સમાં થાય છે. તે સામાન્ય રીતે લાંબા કેન્ટીલીવર બીમ માળખા તરીકે ડિઝાઇન કરવામાં આવે છે જે ઉચ્ચ-તાપમાન પ્રક્રિયા દરમિયાન ક્વાર્ટઝ અથવા SiC વેફર બોટને ટેકો આપવા સક્ષમ હોય છે.
આ ઘટક સામાન્ય રીતે આનો ઉપયોગ કરીને બનાવવામાં આવે છે:
● રિક્રિસ્ટલાઈઝ્ડ સિલિકોન કાર્બાઈડ (RSiC)
● રાસાયણિક વરાળ જમા થયેલ સિલિકોન કાર્બાઇડ (CVD SiC)
● ઉચ્ચ-ઘનતા પ્રતિક્રિયા-બંધિત SiC સામગ્રી
કૂર્સટેક અને સેન્ટ-ગોબેઇન પર્ફોર્મન્સ સિરામિક્સ દ્વારા પ્રકાશિત સામગ્રી ડેટા અનુસાર, ઉચ્ચ-શુદ્ધતા SiC સામગ્રી સામાન્ય રીતે દર્શાવે છે:
● થર્મલ વાહકતા: ઓરડાના તાપમાને આશરે 120–200 W/m·K
● નિષ્ક્રિય વાતાવરણમાં મહત્તમ કાર્યકારી તાપમાન: 1600°C થી ઉપર.
● થર્મલ વિસ્તરણનો ગુણાંક (CTE): આશરે 4.0–4.5×10⁻⁶/K.
● HCl, NH₃, O₂, અને ક્લોરિનેટેડ પ્રક્રિયા રસાયણશાસ્ત્ર સામે ઉત્તમ પ્રતિકાર.
LPCVD પ્રોસેસિંગમાં SiC કેન્ટીલીવર પેડલની ભૂમિકા
બધી એપ્લિકેશનોમાં, LPCVD સિસ્ટમ્સ SiC કેન્ટીલીવર પેડલ્સ માટે સૌથી મહત્વપૂર્ણ ઉપયોગના કિસ્સાઓમાંનો એક છે.
પ્રક્રિયાઓ જેમ કે:
● પોલિસિલિકોન ડિપોઝિશન.
● સિલિકોન નાઇટ્રાઇડ (Si₃N₄).
● ઓછા દબાણવાળા ઓક્સાઇડનું નિક્ષેપણ.
સામાન્ય રીતે 500°C અને 900°C વચ્ચે કાર્ય કરે છે, ઘણીવાર લાંબા પ્રક્રિયા ચક્ર અને અત્યંત પ્રતિક્રિયાશીલ રાસાયણિક વાતાવરણ હેઠળ.
આ સિસ્ટમોની અંદર, કેન્ટીલીવર પેડલ એકસાથે અનેક આવશ્યક કાર્યો કરે છે.
પ્રથમ, તે ફર્નેસ ટ્યુબમાં પ્રવેશતી અને બહાર નીકળતી વેફર બોટ માટે સ્થિર યાંત્રિક પરિવહન પૂરું પાડે છે. કારણ કે આધુનિક વર્ટિકલ ફર્નેસ પ્રતિ બેચ સેંકડો વેફર વહન કરી શકે છે, તેથી સહેજ પેડલ વિકૃતિ પણ વેફર ખોટી ગોઠવણી, અસ્થિર અંતર અથવા યાંત્રિક તાણ સંચય તરફ દોરી શકે છે.
બીજું, પેડલ થર્મલ એકરૂપતામાં મહત્વપૂર્ણ ભૂમિકા ભજવે છે. SiC ની ઉચ્ચ થર્મલ વાહકતા ગરમીને સપોર્ટ સ્ટ્રક્ચર સાથે વધુ સમાનરૂપે વિતરિત કરવાની મંજૂરી આપે છે, સ્થાનિક થર્મલ ગ્રેડિયન્ટ્સને ઘટાડે છે જે ડિપોઝિશન એકરૂપતાને અસર કરી શકે છે.
ત્રીજું, ઓછા કણોનું ઉત્પાદન મહત્વપૂર્ણ છે. સેમિકન્ડક્ટર કણો સીધા ઉપજ કિલર છે, ખાસ કરીને અદ્યતન તર્ક અને શક્તિ સેમિકન્ડક્ટર ઉત્પાદનમાં. તેની ગાઢ સિરામિક રચના અને મજબૂત કાટ પ્રતિકારને કારણે, ઉચ્ચ-શુદ્ધતા SiC પરંપરાગત સામગ્રીની તુલનામાં કણોના શેડિંગનું જોખમ નોંધપાત્ર રીતે ઘટાડે છે.
અદ્યતન LPCVD ઉત્પાદન લાઇનમાં, પેડલની લાંબા ગાળાની પરિમાણીય સ્થિરતા સીધી અસર કરે છે:
● ફિલ્મ જાડાઈ સુસંગતતા.
● વેફર-ટુ-વેફર પુનરાવર્તિતતા.
● ભઠ્ઠીનો ઉપયોગ ચાલુ રાખવાનો સમય.
નિંગબો વીઈટી એનર્જી અદ્યતન ગ્રેફાઇટ, સિલિકોન કાર્બાઇડ સિરામિક્સ અને સીવીડી-કોટેડ સેમિકન્ડક્ટર ઘટકોમાં નિષ્ણાત છે જે માંગવાળા સેમિકન્ડક્ટર ઉત્પાદન વાતાવરણ માટે રચાયેલ છે.
કોર સેમિકન્ડક્ટર ઉત્પાદનોમાં શામેલ છે:
● SiC કેન્ટીલીવર પેડલ
● SiC કોટેડ ગ્રેફાઇટ સસેપ્ટર
● SiC કોટેડ વેફર કેરિયર
● SiC કોટેડ હાફમૂન ઘટકો
● કાર્બન-કાર્બન સંયુક્ત ક્રુસિબલ્સ
● સોફ્ટ ગ્રેફાઇટ ફેલ્ટ અને રિજિડ ગ્રેફાઇટ ફેલ્ટ
આ ઉત્પાદનોનો વ્યાપકપણે ઉપયોગ થાય છે:
● એપિટાક્સી સિસ્ટમ્સ
● LPCVD રિએક્ટર
● ડિફ્યુઝન ભઠ્ઠીઓ
● SiC સ્ફટિક વૃદ્ધિ પ્રણાલીઓ
● ઉચ્ચ-તાપમાન થર્મલ પ્રોસેસિંગ સાધનો.
SiC અને અદ્યતન પાવર સેમિકન્ડક્ટર ઉત્પાદનના ઝડપી વિકાસ સાથે, ઉચ્ચ-શુદ્ધતા, ઉચ્ચ-સ્થિરતા ભઠ્ઠી ઘટકોની માંગ વધતી રહેશે. આ સંદર્ભમાં, SiC કેન્ટીલીવર પેડલ ટેકનોલોજી આગામી પેઢીના સેમિકન્ડક્ટર પ્રક્રિયાને ટેકો આપતા પાયાના તત્વોમાંની એક રહેશે.
પોસ્ટ સમય: મે-૧૪-૨૦૨૬