Ինչու է SiC կոնսոլային թիակը կարևոր ժամանակակից LPCVD վառարանների մշակման համար

Քանի որ կիսահաղորդիչների արտադրությունը զարգանում է դեպի ավելի փոքր երկրաչափություններ, ավելի բարձր թիթեղային թողունակություն և ավելի խիստ աղտոտման վերահսկման ստանդարտներ, ջերմային մշակման սարքավորումները բախվում են աննախադեպ ինժեներական մարտահրավերների: Այնպիսի գործընթացներ, ինչպիսիք են LPCVD-ն, ջերմային օքսիդացումը, դոպանտների դիֆուզիան և բարձր ջերմաստիճանային թրծումը, այժմ պահանջում են ոչ միայն ավելի խիստ ջերմաստիճանային միատարրություն, այլև սարքավորումների ավելի երկար աշխատանքային ժամանակ, մասնիկների ավելի ցածր առաջացում և գործընթացի կրկնելիության բարելավում:

Չնայած հաճախ անտեսվում է պրոցեսային գազերի, վառարանային խողովակների կամ նստեցման քիմիական նյութերի համեմատ, կոնսոլային թիակը հիմնարար կերպով որոշում է, թե ինչպես են թիթեղները իրենց պահում բարձր ջերմաստիճանային միջավայրերում: Շատ առաջադեմ գործարաններում այն ​​այլևս չի համարվում պարզ սպառվող բաղադրիչ, այլ կայուն և կրկնվող կիսահաղորդչային մշակման համար հիմնական նպաստող նյութ:

Ի՞նչ է SiC կոնսոլային թիակը:

SiC կոնսոլային թիակը բարձր մաքրության սիլիցիումի կարբիդային կառուցվածքային բաղադրիչ է, որն օգտագործվում է հիմնականում կիսահաղորդչային դիֆուզիոն վառարաններում և LPCVD համակարգերում: Այն սովորաբար նախագծվում է որպես երկար կոնսոլային ճառագայթային կառուցվածք, որը կարող է պահելու քվարցային կամ SiC վաֆլի նավակներ բարձր ջերմաստիճանային մշակման ընթացքում:

Բաղադրիչը սովորաբար արտադրվում է հետևյալ կերպ.

● վերաբյուրեղացված սիլիցիումի կարբիդ (RSiC)

● քիմիական գոլորշու նստվածքով սիլիցիումի կարբիդ (CVD SiC)

● բարձր խտության ռեակցիայով կապված SiC նյութեր

CoorsTek-ի և Saint-Gobain Performance Ceramics-ի կողմից հրապարակված նյութերի տվյալների համաձայն, բարձր մաքրության SiC նյութերը սովորաբար ցուցաբերում են.

● Ջերմահաղորդականություն՝ մոտավորապես 120–200 Վտ/մ·Կ սենյակային ջերմաստիճանում

● Առավելագույն աշխատանքային ջերմաստիճանը իներտ մթնոլորտում՝ 1600°C-ից բարձր։

● Ջերմային ընդարձակման գործակից (ՋԸԳ): մոտավորապես 4.0–4.5×10⁻⁶/K:

● Գերազանց դիմադրողականություն HCl, NH₃, O₂ և քլորացված քիմիայի նկատմամբ։

SiC կոնսոլային թիակի դերը LPCVD մշակման մեջ

Բոլոր կիրառությունների շարքում LPCVD համակարգերը ներկայացնում են SiC կոնսոլային թիակների ամենակարևոր կիրառման դեպքերից մեկը։

Գործընթացներ, ինչպիսիք են՝

● պոլիսիլիցիումի նստեցում։

● սիլիցիումի նիտրիդ (Si₃N4):

● ցածր ճնշման օքսիդային նստեցում։

Սովորաբար աշխատում են 500°C-ից մինչև 900°C ջերմաստիճանում, հաճախ երկարատև գործընթացային ցիկլերի և բարձր ռեակտիվ քիմիական միջավայրերի պայմաններում։

Այս համակարգերի ներսում կոնսոլային թիակը միաժամանակ կատարում է մի քանի կարևոր գործառույթներ:

Նախ, այն ապահովում է վառարանի խողովակ մտնող և դուրս եկող վաֆլի-նավակների կայուն մեխանիկական տեղափոխում: Քանի որ ժամանակակից ուղղահայաց վառարանները կարող են մեկ խմբաքանակում տեղափոխել հարյուրավոր վաֆլիներ, նույնիսկ թևերի աննշան դեֆորմացիան կարող է հանգեցնել վաֆլիների անհամապատասխանության, անկայուն հեռավորության կամ մեխանիկական լարվածության կուտակման:

Երկրորդ, թիակը կարևոր դեր է խաղում ջերմային միատարրության մեջ: SiC-ի բարձր ջերմահաղորդականությունը թույլ է տալիս ջերմությունն ավելի հավասարաչափ բաշխել կրող կառուցվածքի երկայնքով՝ նվազագույնի հասցնելով տեղայնացված ջերմային գրադիենտները, որոնք կարող են ազդել նստեցման միատարրության վրա:

Երրորդ, մասնիկների ցածր առաջացումը կարևոր է: Կիսահաղորդչային մասնիկները անմիջականորեն ազդում են արտադրողականության վրա, հատկապես առաջադեմ տրամաբանական և հզոր կիսահաղորդիչների արտադրության մեջ: Իր խիտ կերամիկական կառուցվածքի և կոռոզիոն դիմադրության ուժեղ շնորհիվ, բարձր մաքրության SiC-ն զգալիորեն նվազեցնում է մասնիկների թափվելու ռիսկը՝ համեմատած ավանդական նյութերի հետ:

LPCVD առաջադեմ արտադրական գծերում թիակի երկարաժամկետ չափային կայունությունը անմիջականորեն ազդում է.

● թաղանթի հաստության հետևողականություն։

● վաֆլիից վաֆլի կրկնելիություն։

● վառարանի աշխատանքային ժամանակ։

Ningbo VET Energy-ն մասնագիտանում է առաջադեմ գրաֆիտի, սիլիցիումի կարբիդային կերամիկայի և CVD ծածկույթով կիսահաղորդչային բաղադրիչների արտադրության մեջ, որոնք նախատեսված են կիսահաղորդչային արտադրության պահանջկոտ միջավայրերի համար։

Core կիսահաղորդչային արտադրանքները ներառում են՝

● SiC կոնսոլային թիակ

● SiC ծածկված գրաֆիտի ընկալիչ

● SiC ծածկույթով վաֆլի կրիչ

● SiC ծածկույթով Halfmoon բաղադրիչներ

● Ածխածնային-ածխածնային կոմպոզիտային հալոցքներ

● Փափուկ գրաֆիտային և կոշտ գրաֆիտային կտոր

Այս ապրանքները լայնորեն օգտագործվում են հետևյալում.

● Էպիտաքսի համակարգեր

● LPCVD ռեակտորներ

● Դիֆուզիոն վառարաններ

● SiC բյուրեղների աճեցման համակարգեր

● Բարձր ջերմաստիճանի ջերմային մշակման սարքավորումներ։

SiC-ի և առաջադեմ էլեկտրական կիսահաղորդիչների արտադրության արագ աճի հետ մեկտեղ, բարձր մաքրության, բարձր կայունության վառարանային բաղադրիչների պահանջարկը կշարունակի աճել: Այս համատեքստում, SiC կոնսոլային թիակային տեխնոլոգիան կմնա հաջորդ սերնդի կիսահաղորդչային մշակումը սատարող հիմնարար տարրերից մեկը: