പോറസ് സിലിക്കൺ കാർബൈഡ് സെറാമിക്സ് പ്രോസസ്സിംഗും ഗുണങ്ങളും

Ⅰ. ആമുഖം

പോറസ് സിലിക്കൺ കാർബൈഡ് (പോറസ് SiC) സെറാമിക്സ്സിലിക്കൺ കാർബൈഡിന്റെ മികച്ച ഗുണങ്ങളെ ശ്രദ്ധാപൂർവ്വം രൂപകൽപ്പന ചെയ്ത പോറസ് ഘടനയുമായി സംയോജിപ്പിക്കുന്ന നൂതന സെറാമിക് വസ്തുക്കളാണ് ഇവ. ഇടതൂർന്ന SiC സെറാമിക്സിൽ നിന്ന് വ്യത്യസ്തമായി, പോറസ് SiC പരസ്പരം ബന്ധിപ്പിച്ച സുഷിരങ്ങൾ അവതരിപ്പിക്കുന്നു, അവ നിയന്ത്രിത പ്രവേശനക്ഷമത, ഭാരം കുറഞ്ഞ രൂപകൽപ്പന, താപ ഇൻസുലേഷൻ, മെച്ചപ്പെടുത്തിയ ദ്രാവക ഗതാഗത ശേഷി എന്നിവയുൾപ്പെടെ അധിക പ്രവർത്തനങ്ങൾ നൽകുന്നു.

മികച്ച താപ സ്ഥിരത, രാസ പ്രതിരോധം, മെക്കാനിക്കൽ വിശ്വാസ്യത എന്നിവയാൽ, ഉയർന്ന താപനിലയുള്ള വ്യവസായങ്ങളിൽ, പ്രത്യേകിച്ച് സെമികണ്ടക്ടർ നിർമ്മാണത്തിൽ, പോറസ് SiC സെറാമിക്സ് കൂടുതൽ പ്രാധാന്യമർഹിക്കുന്നു, ഇവിടെ പ്രക്രിയ പരിതസ്ഥിതികൾക്ക് ഉയർന്ന പരിശുദ്ധി, നാശന പ്രതിരോധം, ദീർഘകാല പ്രവർത്തന സ്ഥിരത എന്നിവ ആവശ്യമാണ്.

Ⅱ. പോറസ് സിലിക്കൺ കാർബൈഡ് സെറാമിക്സിന്റെ മെറ്റീരിയൽ ഗുണങ്ങൾ

1. ഉയർന്ന താപനില സ്ഥിരത

ശക്തമായ Si-C സഹസംയോജക ബന്ധനം കാരണം, തീവ്രമായ താപനിലയിൽ മികച്ച പ്രകടനത്തിന് സിലിക്കൺ കാർബൈഡ് അറിയപ്പെടുന്നു. ഉയർന്ന താപനിലയുള്ള പരിതസ്ഥിതികളിൽ പോറസ് SiC ഘടനാപരമായ സമഗ്രത നിലനിർത്തുന്നു, ഇത് അർദ്ധചാലക താപ സംസ്കരണം, എപ്പിറ്റാക്സി സിസ്റ്റങ്ങൾ, ചൂള ഘടകങ്ങൾ എന്നിവയ്ക്ക് അനുയോജ്യമാക്കുന്നു.

ഇതിന്റെ കുറഞ്ഞ താപ വികാസ ഗുണകവും മികച്ച താപ ആഘാത പ്രതിരോധവും രൂപഭേദം കുറയ്ക്കുന്നതിനും പ്രക്രിയ സ്ഥിരത മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നതിനും സഹായിക്കുന്നു.

2. മികച്ച രാസ, പ്ലാസ്മ പ്രതിരോധം

ക്ലോറിൻ അധിഷ്ഠിത വാതകങ്ങൾ, ഫ്ലൂറിൻ പ്ലാസ്മ, ഉയർന്ന താപനിലയിലുള്ള പ്രതിപ്രവർത്തന അന്തരീക്ഷങ്ങൾ എന്നിവയുൾപ്പെടെ ആക്രമണാത്മക വാതകങ്ങളും പ്ലാസ്മ പരിതസ്ഥിതികളും അർദ്ധചാലക നിർമ്മാണത്തിൽ ഉൾപ്പെടുന്നു.

പോറസ് SiC സെറാമിക്സ് വാഗ്ദാനം ചെയ്യുന്നത്:

• മികച്ച ഓക്സീകരണ പ്രതിരോധം
• ഉയർന്ന രാസ സ്ഥിരത
• ശക്തമായ പ്ലാസ്മ മണ്ണൊലിപ്പ് പ്രതിരോധം
• കുറഞ്ഞ മലിനീകരണ സവിശേഷതകൾ

ഈ ഗുണങ്ങൾ സെമികണ്ടക്ടർ ഉപകരണങ്ങളിലെ കണിക ഉത്പാദനം കുറയ്ക്കുന്നതിനും ഘടക ആയുസ്സ് വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നതിനും സഹായിക്കുന്നു.

3. നിയന്ത്രിത സുഷിരവും വാതക പ്രവേശനക്ഷമതയും

സുഷിരങ്ങളുള്ള SiC യുടെ പ്രധാന നേട്ടം അതിന്റെ ക്രമീകരിക്കാവുന്ന സുഷിര ഘടനയാണ്. സുഷിര വലുപ്പം, വിതരണം, കണക്റ്റിവിറ്റി എന്നിവ നിയന്ത്രിക്കുന്നതിലൂടെ, നിർമ്മാതാക്കൾക്ക് മെക്കാനിക്കൽ ശക്തിയും പ്രവേശനക്ഷമതയും തമ്മിലുള്ള സന്തുലിതാവസ്ഥ ഒപ്റ്റിമൈസ് ചെയ്യാൻ കഴിയും.

ഈ സവിശേഷ സവിശേഷത സുഷിരങ്ങളുള്ള SiC-യെ ഇനിപ്പറയുന്ന രീതിയിൽ പ്രവർത്തിക്കാൻ പ്രാപ്തമാക്കുന്നു:

• വാതക വ്യാപന വസ്തുക്കൾ
• ഫിൽട്രേഷൻ ഘടനകൾ
• താപ മാനേജ്മെന്റ് ഘടകങ്ങൾ

Ⅲ. പോറസ് സിലിക്കൺ കാർബൈഡ് സെറാമിക്സിന്റെ പ്രോസസ്സിംഗ് സാങ്കേതികവിദ്യകൾ

പോറസ് SiC സെറാമിക്സിന്റെ പ്രകടനം പ്രധാനമായും നിർമ്മാണ രീതികളെയും മൈക്രോസ്ട്രക്ചർ രൂപകൽപ്പനയെയും ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നു.

കാർബോതെർമൽ റിഡക്ഷൻ

ഈ പരമ്പരാഗത പ്രക്രിയ സിലിക്കൺ അടങ്ങിയ വസ്തുക്കളും കാർബൺ സ്രോതസ്സുകളും തമ്മിലുള്ള ഉയർന്ന താപനില പ്രതിപ്രവർത്തനങ്ങൾ വഴി സുഷിരങ്ങളുള്ള SiC ഉത്പാദിപ്പിക്കുന്നു. മികച്ച താപ സ്ഥിരതയുള്ള ഉയർന്ന പരിശുദ്ധിയുള്ള SiC ചട്ടക്കൂടുകളുടെ രൂപീകരണം ഇത് പ്രാപ്തമാക്കുന്നു.

ലിക്വിഡ് ഫേസ് സിന്ററിംഗ്

ലിക്വിഡ്-ഫേസ് സിന്ററിംഗ്, കണികാ ബന്ധനവും സാന്ദ്രതയും മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നതിന് അഡിറ്റീവുകൾ ഉപയോഗിക്കുന്നു. സിന്ററിംഗ് താപനിലയും അഡിറ്റീവ് കെമിസ്ട്രിയും ക്രമീകരിക്കുന്നതിലൂടെ, നിർമ്മാതാക്കൾക്ക് ഒപ്റ്റിമൈസ് ചെയ്ത മെക്കാനിക്കൽ ശക്തിയും സുഷിര വിതരണവും നേടാൻ കഴിയും.

കെമിക്കൽ വേപ്പർ ഇൻഫിൽട്രേഷൻ (CVI)

സിവിഐ വാതക പ്രീകവറുകൾ സുഷിരങ്ങളുള്ള ഘടനകളിലേക്ക് അവതരിപ്പിക്കുന്നു, അവിടെ ആന്തരിക പ്രതലങ്ങളിൽ SiC നിക്ഷേപിക്കപ്പെടുന്നു. ഈ രീതി ഘടനാപരമായ ശക്തി, പരിശുദ്ധി, ഉയർന്ന താപനിലയിൽ ഈട് എന്നിവ മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നു.

നുരയലും ടെംപ്ലേറ്റ് രീതികളും

ഫോമിംഗ്, ടെംപ്ലേറ്റ് അധിഷ്ഠിത സാങ്കേതികവിദ്യകൾ പോർ-ഫോമിംഗ് ഏജന്റുകളെയോ ത്യാഗപരമായ ടെംപ്ലേറ്റുകളെയോ നിയന്ത്രിച്ചുകൊണ്ട് ശ്രേണിപരമായ പോർ ഘടനകൾ സൃഷ്ടിക്കുന്നു. ഈ രീതികൾ മികച്ച പെർമിയബിലിറ്റിയും ഇഷ്ടാനുസൃതമാക്കിയ പോർ ആർക്കിടെക്ചറുകളും നൽകുന്നു.

Ⅳ. സെമികണ്ടക്ടർ നിർമ്മാണത്തിലെ ആപ്ലിക്കേഷനുകൾ

താപ, രാസ, ഘടനാപരമായ ഗുണങ്ങളുടെ സവിശേഷമായ സംയോജനം കാരണം, അർദ്ധചാലക പ്രക്രിയകളിൽ സുഷിരങ്ങളുള്ള SiC സെറാമിക്സ് കൂടുതലായി ഉപയോഗിക്കുന്നു.

ഗ്യാസ് വിതരണ ഘടകങ്ങൾ

CVD, PECVD, ALD സിസ്റ്റങ്ങളിൽ, ഏകീകൃത പ്രോസസ്സ് ഗ്യാസ് ഫ്ലോ കൈവരിക്കുന്നതിനും ഫിലിം ഡിപ്പോസിഷൻ സ്ഥിരത മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നതിനും സുഷിരങ്ങളുള്ള SiC ഗ്യാസ് ഡിഫ്യൂസറുകളായും വിതരണ പ്ലേറ്റുകളായും പ്രവർത്തിക്കും.

പ്ലാസ്മ പ്രോസസ്സിംഗ് ഉപകരണങ്ങൾ

പ്ലാസ്മ എച്ചിംഗ്, ക്ലീനിംഗ് സിസ്റ്റങ്ങളിൽ, പോറസ് SiC ഘടകങ്ങൾ നശിപ്പിക്കുന്ന പ്ലാസ്മ പരിതസ്ഥിതികൾക്കെതിരെ മികച്ച പ്രതിരോധം നൽകുന്നു, കണികാ മലിനീകരണം കുറയ്ക്കുകയും ഉപകരണങ്ങളുടെ വിശ്വാസ്യത മെച്ചപ്പെടുത്തുകയും ചെയ്യുന്നു.

SiC, GaN എപ്പിറ്റാക്സി സിസ്റ്റങ്ങൾ

മൂന്നാം തലമുറ സെമികണ്ടക്ടർ നിർമ്മാണത്തിൽ, ഉയർന്ന താപനിലയുള്ള എപ്പിറ്റാക്സിയൽ വളർച്ചാ പരിതസ്ഥിതികളിൽ മെച്ചപ്പെട്ട താപ മാനേജ്മെന്റിനും പ്രക്രിയ സ്ഥിരതയ്ക്കും പോറസ് SiC സംഭാവന നൽകുന്നു.

വേഫർ കൈകാര്യം ചെയ്യുന്നതിനുള്ള ഘടകങ്ങൾ

പോറസ് SiC വാക്വം ചക്കുകൾഒപ്പംവേഫർ സപ്പോർട്ടുകൾവേഫർ പരിശോധന, ലിത്തോഗ്രാഫി, താപ സംസ്കരണം എന്നിവയ്ക്ക് ഉയർന്ന കൃത്യത, കുറഞ്ഞ മലിനീകരണം, മികച്ച രാസ പ്രതിരോധം എന്നിവ നൽകുന്നു.

Ⅴ. ഉപസംഹാരം

പോറസ് സിലിക്കൺ കാർബൈഡ് സെറാമിക്സ്പരിണാമത്തെ പ്രതിനിധീകരിക്കുന്നുSiC മെറ്റീരിയലുകൾപരമ്പരാഗത ഘടനാപരമായ സെറാമിക്സിൽ നിന്ന് പ്രവർത്തനപരമായ അർദ്ധചാലക ഘടകങ്ങളിലേക്ക്. നൂതന പ്രോസസ്സിംഗ് സാങ്കേതികവിദ്യകളിലൂടെയും കൃത്യമായ സുഷിര ഘടന നിയന്ത്രണത്തിലൂടെയും, പോറസ് SiC ശക്തി, പ്രവേശനക്ഷമത, താപ പ്രകടനം, രാസ സ്ഥിരത എന്നിവയ്ക്കിടയിൽ ഒരു അനുയോജ്യമായ സന്തുലിതാവസ്ഥ കൈവരിക്കുന്നു.

സെമികണ്ടക്ടർ നിർമ്മാണം ഉയർന്ന താപനിലയിലേക്കും കർശനമായ മലിനീകരണ നിയന്ത്രണത്തിലേക്കും പുരോഗമിക്കുമ്പോൾ, സുഷിരങ്ങളുള്ള SiC സെറാമിക്സ് കൂടുതൽ പ്രധാന പങ്ക് വഹിക്കും.സിവിഡി സിസ്റ്റങ്ങൾ, പ്ലാസ്മ പ്രോസസ്സിംഗ് ഉപകരണങ്ങൾ, വേഫർ കൈകാര്യം ചെയ്യൽ, അടുത്ത തലമുറ സെമികണ്ടക്ടർ നിർമ്മാണ സാങ്കേതികവിദ്യകൾ.