ข่าวอุตสาหกรรม

วัสดุควอตซ์ที่มีความบริสุทธิ์สูงมีบทบาทสำคัญในอุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์ ความต้านทานต่ออุณหภูมิสูง ความต้านทานการกัดกร่อน ความเสถียรทางความร้อน และคุณสมบัติการส่งผ่านแสงที่เหนือกว่า ทำให้เป็นวัสดุสิ้นเปลืองที่สำคัญ ผลิตภัณฑ์ควอตซ์ใช้สำหรับส่วนประกอบในโซนการผลิตแผ่นเวเฟอร์ทั้งที่มีอุณหภูมิสูงและต่ำ เพื่อให้มั่นใจในความเสถียรและความสะอาดของกระบวนการผลิต

ด้วยการเปลี่ยนแปลงด้านพลังงานทั่วโลก การปฏิวัติ AI และคลื่นของเทคโนโลยีสารสนเทศยุคใหม่ ซิลิคอนคาร์ไบด์ (SiC) ได้พัฒนาอย่างรวดเร็วจากการเป็น "วัสดุที่มีศักยภาพ" มาเป็น "วัสดุพื้นฐานเชิงกลยุทธ์" เนื่องจากคุณสมบัติทางกายภาพที่โดดเด่น

ในกระบวนการเซมิคอนดักเตอร์ที่อุณหภูมิสูง การจัดการ การรองรับ และการบำบัดความร้อนของเวเฟอร์จะขึ้นอยู่กับส่วนประกอบรองรับพิเศษ นั่นก็คือ เรือเวเฟอร์ เมื่ออุณหภูมิกระบวนการสูงขึ้น และความต้องการด้านความสะอาดและการควบคุมอนุภาคเพิ่มขึ้น เรือเวเฟอร์ควอทซ์แบบดั้งเดิมจะค่อยๆ เผยให้เห็นปัญหาต่างๆ เช่น อายุการใช้งานสั้น อัตราการเสียรูปสูง และความต้านทานการกัดกร่อนต่ำ

สำหรับการผลิตซับสเตรตซิลิคอนคาร์ไบด์ในระดับอุตสาหกรรม ความสำเร็จของการเติบโตเพียงครั้งเดียวไม่ใช่เป้าหมายสุดท้าย ความท้าทายที่แท้จริงอยู่ที่การรับรองว่าคริสตัลที่เติบโตตามชุด เครื่องมือ และช่วงเวลาที่แตกต่างกันจะรักษาความสม่ำเสมอและความสามารถในการทำซ้ำในระดับสูงได้ ในบริบทนี้ บทบาทของการเคลือบแทนทาลัมคาร์ไบด์ (TaC) เป็นมากกว่าการปกป้องขั้นพื้นฐาน โดยกลายเป็นปัจจัยสำคัญในการรักษาเสถียรภาพของกรอบกระบวนการและปกป้องผลผลิตของผลิตภัณฑ์

การเติบโตของ PVT ของซิลิคอนคาร์ไบด์ (SiC) เกี่ยวข้องกับการหมุนเวียนความร้อนอย่างรุนแรง (อุณหภูมิห้องสูงกว่า 2200 ℃) ความเครียดจากความร้อนมหาศาลที่เกิดขึ้นระหว่างสารเคลือบและซับสเตรตกราไฟท์ เนื่องจากค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวจากความร้อน (CTE) ไม่ตรงกัน ถือเป็นความท้าทายหลักในการกำหนดอายุการใช้งานของสารเคลือบและความน่าเชื่อถือในการใช้งาน

​ในกระบวนการการเติบโตของผลึก PVT ของซิลิคอนคาร์ไบด์ (SiC) ความเสถียรและความสม่ำเสมอของสนามความร้อนจะกำหนดอัตราการเติบโตของผลึก ความหนาแน่นของข้อบกพร่อง และความสม่ำเสมอของวัสดุโดยตรง เนื่องจากขอบเขตของระบบ ส่วนประกอบของสนามความร้อนแสดงคุณสมบัติทางเทอร์โมฟิสิกส์ของพื้นผิว ซึ่งความผันผวนเล็กน้อยจะขยายออกไปอย่างมากภายใต้สภาวะที่มีอุณหภูมิสูง ซึ่งท้ายที่สุดจะนำไปสู่ความไม่เสถียรที่ส่วนต่อประสานการเติบโต

ในกระบวนการปลูกผลึกซิลิคอนคาร์ไบด์ (SiC) โดยวิธีการขนส่งไอทางกายภาพ (PVT) อุณหภูมิที่สูงสุดขีดที่ 2000–2500 °C เปรียบเสมือน "ดาบสองคม" — ในขณะที่มันขับเคลื่อนการระเหิดและการขนส่งวัสดุต้นทาง มันยังเพิ่มความเข้มข้นอย่างมากในการปลดปล่อยสิ่งเจือปนจากวัสดุทั้งหมดภายในระบบสนามความร้อน โดยเฉพาะอย่างยิ่งองค์ประกอบโลหะเล็กน้อยที่มีอยู่ในส่วนประกอบโซนร้อนกราไฟท์แบบธรรมดา เมื่อสิ่งสกปรกเหล่านี้เข้าสู่ส่วนต่อประสานการเติบโต พวกมันจะทำลายคุณภาพแกนกลางของคริสตัลโดยตรง นี่คือเหตุผลพื้นฐานว่าทำไมการเคลือบแทนทาลัมคาร์ไบด์ (TaC) จึงกลายเป็น “ตัวเลือกที่จำเป็น” แทนที่จะเป็น “ตัวเลือกทางเลือก” สำหรับการเติบโตของคริสตัล PVT

ที่ Veteksemicon เราจัดการกับความท้าทายเหล่านี้ทุกวัน โดยเชี่ยวชาญในการเปลี่ยนเซรามิกอะลูมิเนียมออกไซด์ขั้นสูงให้เป็นโซลูชันที่ตรงตามข้อกำหนดเฉพาะที่เข้มงวด การทำความเข้าใจวิธีการตัดเฉือนและการประมวลผลที่ถูกต้องเป็นสิ่งสำคัญ เนื่องจากแนวทางที่ไม่ถูกต้องอาจทำให้เกิดของเสียและส่วนประกอบที่เสียหายซึ่งมีค่าใช้จ่ายสูง เรามาสำรวจเทคนิคระดับมืออาชีพที่ทำให้สิ่งนี้เป็นไปได้กันดีกว่า

การแนะนำ CO₂ ลงในน้ำสำหรับหั่นลูกเต๋าระหว่างการตัดแผ่นเวเฟอร์เป็นมาตรการกระบวนการที่มีประสิทธิภาพในการยับยั้งการสะสมประจุไฟฟ้าสถิตและลดความเสี่ยงในการปนเปื้อน ซึ่งช่วยเพิ่มผลผลิตของการตัดเป็นลูกเต๋าและความน่าเชื่อถือของชิปในระยะยาว

เวเฟอร์ซิลิคอนเป็นรากฐานของวงจรรวมและอุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์ พวกมันมีคุณสมบัติที่น่าสนใจ - ขอบแบนหรือร่องเล็ก ๆ ที่ด้านข้าง ไม่ใช่ข้อบกพร่อง แต่เป็นเครื่องหมายการทำงานที่ออกแบบมาอย่างจงใจ อันที่จริง รอยบากนี้ทำหน้าที่เป็นข้อมูลอ้างอิงทิศทางและเครื่องหมายระบุตัวตนตลอดกระบวนการผลิตทั้งหมด

การขัดเงาเชิงกลด้วยเคมี (CMP) ขจัดวัสดุส่วนเกินและข้อบกพร่องของพื้นผิวด้วยปฏิกิริยาเคมีและการเสียดสีเชิงกลร่วมกัน เป็นกระบวนการสำคัญในการบรรลุการวางแผนทั่วโลกของพื้นผิวเวเฟอร์ และเป็นสิ่งที่ขาดไม่ได้สำหรับการเชื่อมต่อระหว่างทองแดงหลายชั้นและโครงสร้างอิเล็กทริกที่มีค่า k ต่ำ ในการผลิตภาคปฏิบัติ

สารละลายขัดเงา CMP (Chemical Mechanical Planarization) ของซิลิคอนเวเฟอร์เป็นองค์ประกอบสำคัญในกระบวนการผลิตเซมิคอนดักเตอร์ โดยมีบทบาทสำคัญในการรับประกันว่าซิลิคอนเวเฟอร์ที่ใช้ในการสร้างวงจรรวม (IC) และไมโครชิป ได้รับการขัดเกลาจนถึงระดับความเรียบเนียนที่แน่นอนที่จำเป็นสำหรับขั้นตอนการผลิตขั้นต่อไป

ในการผลิตเซมิคอนดักเตอร์ การแยกระนาบทางเคมี (CMP) มีบทบาทสำคัญใน กระบวนการ CMP ผสมผสานการกระทำทางเคมีและทางกลเพื่อทำให้พื้นผิวของเวเฟอร์ซิลิคอนเรียบ ทำให้เกิดรากฐานที่สม่ำเสมอสำหรับขั้นตอนต่อๆ ไป เช่น การสะสมและการกัดฟิล์มบาง สารละลายขัดเงา CMP ซึ่งเป็นองค์ประกอบหลักของกระบวนการนี้ มีผลกระทบอย่างมากต่อประสิทธิภาพการขัดเงา คุณภาพพื้นผิว และประสิทธิภาพขั้นสุดท้ายของผลิตภัณฑ์

สารละลายขัด Wafer CMP เป็นวัสดุของเหลวสูตรพิเศษที่ใช้ในกระบวนการผลิต CMP ของการผลิตเซมิคอนดักเตอร์ ประกอบด้วยน้ำ สารกัดกรด สารกัดกร่อน และสารลดแรงตึงผิว ซึ่งช่วยให้สามารถกัดกรดและขัดเงาด้วยกลไกได้

สารกัดกร่อนซิลิคอนคาร์ไบด์มักผลิตโดยใช้ควอตซ์และโค้กปิโตรเลียมเป็นวัตถุดิบหลัก ในขั้นตอนการเตรียมการ วัสดุเหล่านี้จะผ่านกระบวนการทางกลเพื่อให้ได้ขนาดอนุภาคที่ต้องการ ก่อนที่จะถูกแปรสภาพทางเคมีให้เป็นประจุของเตาหลอม

ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา จุดศูนย์กลางของเทคโนโลยีบรรจุภัณฑ์ได้ค่อยๆ กลายเป็น "เทคโนโลยีเก่า" - CMP (CMP (Chemical Mechanical Polishing)) เมื่อ Hybrid Bonding กลายเป็นบทบาทนำของบรรจุภัณฑ์ขั้นสูงรุ่นใหม่ CMP จะค่อยๆ ย้ายจากเบื้องหลังไปสู่จุดสนใจ