Silicon Carbide Wafer Boats: de "usynlige vokterne av wafere" i Semiconductor

I halvlederproduksjon innebærer oksidasjon å plassere waferen i et høytemperaturmiljø der oksygen strømmer over waferoverflaten for å danne et oksidlag. Dette beskytter waferen mot kjemiske urenheter, forhindrer lekkasjestrøm i å komme inn i kretsene, forhindrer diffusjon under ioneimplantasjon og forhindrer waferglidning under etsing, og danner en beskyttende film på waferoverflaten. Utstyret som brukes i dette trinnet er en oksidasjonsovn. Hovedkomponentene i reaksjonskammeret inkluderer en waferbåt, base, ovnsrør, indre ovnsrør og varmeisolasjonsplater. På grunn av den høye driftstemperaturen er ytelseskravene til komponentene i reaksjonskammeret også høye.

Waferbåten brukes som bærer for oblattransport og prosessering. Den skal ha fordeler som høy integrasjon, høy pålitelighet, antistatiske egenskaper, høy temperaturbestandighet, slitestyrke, motstand mot deformasjon, god stabilitet og lang levetid. Siden wafer-oksidasjonstemperaturen er omtrent mellom 800 ℃ og 1300 ℃, og kravene til innholdet av metalliske urenheter i miljøet er ekstremt strenge, må nøkkelkomponenter som wafer-båten ikke bare ha utmerkede termiske, mekaniske og kjemiske egenskaper, men også ha ekstremt lavt metallisk urenhetsinnhold.

Basert på underlaget kan waferbåter klassifiseres som kvartskrystallbåter,silisiumkarbidkeramikkwaferbåter osv. Men med fremgangen av prosessnoder under 7nm og utvidelsen av høytemperatur prosessvinduer, blir tradisjonelle kvartsbåter gradvis utilstrekkelige når det gjelder termisk stabilitet, partikkelkontroll og levetidsstyring. Silisiumkarbidbåter (SiC-båter) erstatter gradvis tradisjonelle kvartsløsninger.

HvorforSilisiumkarbid?

1. Høy temperatur stabilitet

Høytemperaturstabilitet er den mest fremtredende fordelen med SiC-båter. De viser praktisk talt ingen deformasjoner eller henger selv ved ekstremt høye temperaturer (>1300°C), og opprettholder nøyaktig plassering av waferspor over lengre perioder.

2. Ultralang levetid

En enkelt båt kan skryte av høy lastbærende kapasitet, i stand til å støtte dusinvis til hundrevis av 12-tommers wafere samtidig. Sammenlignet med tradisjonelle kvartsbåter, tilbyr SiC-båter en gjennomsnittlig levetid 5-10 ganger lengre, noe som reduserer utstyrsbyttefrekvensen og de totale eierkostnadene.

3. Ren overflate og ekstremt lav kontaminering

Høy materialrenhet og ekstremt lavt innhold av metalliske urenheter forhindrer sekundær forurensning av silisiumskiver. Utmerket overflateruhetskontroll, med Ra under 0,1μm, undertrykker partikkelavgivelse og oppfyller renslighetskravene til avanserte prosesser.

4. Egnet for prosesser med ultrahøy temperatur

For prosesser som krever temperaturer over 1200 °C (som visse spesialiserte tykkfilmoksidasjonsprosesser, SiC-enhetsfabrikasjon eller dype grøftfyllingsprosesser), er SiC-båter et uerstattelig valg.

Søknader avSilisiumkarbidbåter

Halvlederproduksjon

I høytemperaturprosesser for brikkeproduksjon, som oksidasjon, diffusjon, kjemisk dampavsetning (CVD) og ioneimplantasjon, brukes silisiumkarbidbåter til å støtte silisiumskiver, for å sikre deres flathet ved høye temperaturer og forhindre gitterfeiljustering eller deformasjon forårsaket av termisk stress, og garanterer dermed sponpresisjon.

Fotovoltaisk industri

Silisiumkarbidkeramikkhar utmerket mekanisk styrke, termisk stabilitet, høytemperaturmotstand, oksidasjonsmotstand, termisk støtmotstand og kjemisk korrosjonsmotstand, noe som gjør dem mye brukt i populære felt som metallurgi, maskineri, ny energi og byggematerialkjemikalier. Ytelsen deres er også tilstrekkelig for termiske prosesser i fotovoltaisk produksjon, som diffusjon, LPCVD (lavtrykkskjemisk dampavsetning) og PECVD (plasmakjemisk dampavsetning) for TOPcon-celler. Sammenlignet med tradisjonelle kvartsmaterialer gir silisiumkarbidkeramiske materialer som brukes til å lage båtstøtter, småbåter og rørformede produkter høyere styrke, bedre termisk stabilitet og ingen deformasjon under høye temperaturer. Levetiden deres er også mer enn fem ganger så lang som kvarts, noe som reduserer driftskostnader og energitap betydelig på grunn av driftsstans. Dette gir en klar kostnadsfordel, og råvarene er allment tilgjengelige.

Tredje generasjons halvledere

I det metallorganiske kjemiske dampavsetningskammeret (MOCVD) brukes silisiumkarbidbåter til å støtte safirsubstrater, motstå korrosive gassmiljøer som ammoniakk (NH3), støtte den epitaksielle veksten av tredjegenerasjons halvledermaterialer som galliumluminitrid (GaN), og forbedre ytelsen til LED-chips. I silisiumkarbid enkrystallvekst fungerer silisiumkarbidbåter som frøkrystallbærere i silisiumkarbid enkrystallvekstovner, som tåler det høytemperaturkorrosive miljøet til smeltet silisium, og gir stabil støtte for veksten av silisiumkarbidenkelkrystaller, og fremmer fremstillingen av silisiumkarbid av høy kvalitet.

Utviklingstrender for silisiumkarbidwafer-båter

Når det gjelder markedet, ifølge SEMI-data, er den globale waferbåtmarkedet omtrent 1,4 milliarder dollar i 2025 og anslås å nå 1,8 milliarder dollar innen 2028. Forutsatt en penetrasjonsrate på 20 % silisiumkarbid og en tredjedel markedsandel i Kina (data fra China Semiconductor Industry Association vil være 2 millioner USD på 67 millioner dollar) og den kinesiske markedsstørrelsen på 67 millioner dollar. hhv.

Teknologisk har silisiumkarbid en høyere termisk ekspansjonskoeffisient enn kvarts, noe som gjør det mer utsatt for sprekker i applikasjoner. Derfor fremmes integrert støpeteknologi i produksjonen for å redusere sømmer og redusere risikoen for partikkelavgivelse. Videre sikrer optimalisering av waferbåtens tannspordesign, kombinert med femakset maskinering og trådskjæringsteknologi, presisjonen og jevnheten til waferhåndteringen.

Semicorex tilbyr høy kvalitetSilisiumkarbid waferbåter. Hvis du har spørsmål eller trenger ytterligere detaljer, ikke nøl med å ta kontakt med oss.

Kontakt telefonnummer +86-13567891907

E-post: sales@semicorex.com