Perahu Wafer Silikon Karbida: "penjaga wafer yang tak terlihat" di Semikonduktor

Dalam manufaktur semikonduktor, oksidasi melibatkan penempatan wafer di lingkungan bersuhu tinggi di mana oksigen mengalir melintasi permukaan wafer untuk membentuk lapisan oksida. Ini melindungi wafer dari kotoran kimia, mencegah arus bocor memasuki sirkuit, mencegah difusi selama implantasi ion, dan mencegah selip wafer selama etsa, sehingga membentuk lapisan pelindung pada permukaan wafer. Peralatan yang digunakan pada langkah ini adalah tungku oksidasi. Komponen utama dalam ruang reaksi meliputi perahu wafer, alas, tabung pelapis tungku, tabung tungku bagian dalam, dan penyekat insulasi panas. Karena suhu pengoperasian yang tinggi, persyaratan kinerja komponen dalam ruang reaksi juga tinggi.

Perahu wafer digunakan sebagai pengangkut untuk pengangkutan dan pemrosesan wafer. Ini harus memiliki keunggulan seperti integrasi tinggi, keandalan tinggi, sifat anti-statis, tahan suhu tinggi, ketahanan aus, ketahanan terhadap deformasi, stabilitas yang baik, dan masa pakai yang lama. Karena suhu oksidasi wafer kira-kira antara 800℃ dan 1300℃, dan persyaratan kandungan pengotor logam di lingkungan sangat ketat, komponen utama seperti perahu wafer tidak hanya harus memiliki sifat termal, mekanik, dan kimia yang sangat baik, tetapi juga memiliki kandungan pengotor logam yang sangat rendah.

Berdasarkan substratnya, perahu wafer dapat diklasifikasikan sebagai perahu kristal kuarsa,keramik silikon karbidaperahu wafer, dll. Namun, dengan kemajuan node proses di bawah 7nm dan perluasan jendela proses suhu tinggi, perahu kuarsa tradisional secara bertahap menjadi tidak memadai dalam hal stabilitas termal, kontrol partikel, dan manajemen seumur hidup. Perahu silikon karbida (perahu SiC) secara bertahap menggantikan larutan kuarsa tradisional.

MengapaSilikon Karbida?

1. Stabilitas Suhu Tinggi

Stabilitas suhu tinggi adalah keunggulan paling menonjol dari kapal SiC. Mereka hampir tidak menunjukkan deformasi atau kendur bahkan pada suhu yang sangat tinggi (>1300°C), mempertahankan posisi slot wafer yang tepat dalam jangka waktu lama.

2. Umur Sangat Panjang

Sebuah perahu memiliki kapasitas menahan beban yang tinggi, mampu mendukung lusinan hingga ratusan wafer berukuran 12 inci secara bersamaan. Dibandingkan dengan kapal kuarsa tradisional, kapal SiC menawarkan umur rata-rata 5-10 kali lebih lama, sehingga mengurangi frekuensi pergantian peralatan dan total biaya kepemilikan.

3. Permukaan Bersih dan Kontaminasi Sangat Rendah

Kemurnian bahan yang tinggi dan kandungan pengotor logam yang sangat rendah mencegah kontaminasi sekunder pada wafer silikon. Kontrol kekasaran permukaan yang sangat baik, dengan Ra di bawah 0,1μm, menekan pelepasan partikel dan memenuhi persyaratan kebersihan pada proses lanjutan.

4. Cocok untuk Proses Suhu Ultra Tinggi

Untuk proses yang membutuhkan suhu di atas 1200°C (seperti proses oksidasi film tebal khusus tertentu, fabrikasi perangkat SiC, atau proses pengisian parit dalam), perahu SiC adalah pilihan yang tak tergantikan.

Aplikasi dariPerahu Silikon Karbida

Manufaktur Semikonduktor

Dalam proses pembuatan chip bersuhu tinggi, seperti oksidasi, difusi, pengendapan uap kimia (CVD), dan implantasi ion, perahu silikon karbida digunakan untuk mendukung wafer silikon, memastikan kerataannya pada suhu tinggi dan mencegah ketidaksejajaran atau deformasi kisi yang disebabkan oleh tekanan termal, sehingga menjamin presisi dan kinerja chip.

Industri Fotovoltaik

Keramik silikon karbidamemiliki kekuatan mekanik yang sangat baik, stabilitas termal, ketahanan suhu tinggi, ketahanan oksidasi, ketahanan guncangan termal, dan ketahanan korosi kimia, menjadikannya banyak digunakan di bidang populer seperti metalurgi, permesinan, energi baru, dan bahan kimia bahan bangunan. Kinerjanya juga cukup untuk proses termal dalam manufaktur fotovoltaik, seperti difusi, LPCVD (deposisi uap kimia bertekanan rendah), dan PECVD (deposisi uap kimia plasma) untuk sel TOPcon. Dibandingkan dengan bahan kuarsa tradisional, bahan keramik silikon karbida yang digunakan untuk membuat penyangga perahu, perahu kecil, dan produk berbentuk tabung menawarkan kekuatan yang lebih tinggi, stabilitas termal yang lebih baik, dan tidak ada deformasi pada suhu tinggi. Umurnya juga lebih dari lima kali lipat dari kuarsa, sehingga secara signifikan mengurangi biaya pengoperasian dan kehilangan energi akibat waktu henti pemeliharaan. Hal ini menghasilkan keuntungan biaya yang jelas, dan bahan mentah tersedia secara luas.

Semikonduktor Generasi Ketiga

Di ruang reaksi deposisi uap kimia logam-organik (MOCVD), perahu silikon karbida digunakan untuk mendukung substrat safir, tahan terhadap lingkungan gas korosif seperti amonia (NH3), mendukung pertumbuhan epitaksi bahan semikonduktor generasi ketiga seperti galium nitrida (GaN), dan meningkatkan efisiensi cahaya dan kinerja chip LED. Dalam pertumbuhan kristal tunggal silikon karbida, perahu silikon karbida berfungsi sebagai pendukung kristal benih dalam tungku pertumbuhan kristal tunggal silikon karbida, tahan terhadap lingkungan korosif suhu tinggi dari silikon cair, memberikan dukungan yang stabil untuk pertumbuhan kristal tunggal silikon karbida, dan mempromosikan persiapan kristal tunggal silikon karbida berkualitas tinggi.

Tren Pengembangan Perahu Wafer Silikon Karbida

Dari segi pasar, menurut data SEMI, ukuran pasar perahu wafer global adalah sekitar US$1,4 miliar pada tahun 2025 dan diproyeksikan mencapai US$1,8 miliar pada tahun 2028. Dengan asumsi tingkat penetrasi silikon karbida sebesar 20% dan sepertiga pangsa pasar di Tiongkok (data dari Asosiasi Industri Semikonduktor Tiongkok), ukuran pasar Tiongkok masing-masing akan mencapai US$672 juta dan US$864 juta.

Secara teknologi, silikon karbida memiliki koefisien muai panas yang lebih tinggi dibandingkan kuarsa, sehingga lebih rentan terhadap retak dalam aplikasi. Oleh karena itu, teknologi pencetakan terintegrasi sedang dipromosikan di bidang manufaktur untuk mengurangi lapisan dan menurunkan risiko pelepasan partikel. Selain itu, mengoptimalkan desain alur gigi perahu wafer, dikombinasikan dengan teknologi pemesinan lima sumbu dan pemotongan kawat, memastikan presisi dan kelancaran penanganan wafer.

Semicorex menawarkan kualitas tinggiPerahu Wafer Silikon Karbida. Jika Anda memiliki pertanyaan atau memerlukan detail tambahan, jangan ragu untuk menghubungi kami.

Hubungi telepon #+86-13567891907

Email: penjualan@semicorex.com