แผ่นเซรามิกซิลิคอนที่มีรูพรุน (SIC): วัสดุประสิทธิภาพสูงในการผลิตเซมิคอนดักเตอร์

ⅰ. แผ่นเซรามิก sic ที่มีรูพรุนคืออะไร?

แผ่นเซรามิกซิลิคอนที่มีรูพรุนคาร์ไบด์เป็นโครงสร้างที่มีรูพรุนวัสดุเซรามิกที่ทำจากซิลิกอนคาร์ไบด์ (SIC) โดยกระบวนการพิเศษ (เช่นฟอง, การพิมพ์ 3 มิติหรือเพิ่มตัวแทนการขึ้นรูปรูขุมขน) คุณสมบัติหลักของมัน ได้แก่ :

● รูพรุนที่ควบคุมได้: 30% -70% ปรับได้เพื่อตอบสนองความต้องการของสถานการณ์แอปพลิเคชันที่แตกต่างกัน

● การกระจายขนาดรูขุมขนแบบสม่ำเสมอ: ตรวจสอบความเสถียรในการส่งก๊าซ/ของเหลว

● การออกแบบที่มีน้ำหนักเบา: ลดการใช้พลังงานของอุปกรณ์และปรับปรุงประสิทธิภาพการทำงาน

ⅱคุณสมบัติทางกายภาพของ Core Core และมูลค่าผู้ใช้ของแผ่นเซรามิกที่มีรูพรุน

1. ความต้านทานอุณหภูมิสูงและการจัดการความร้อน (ส่วนใหญ่เพื่อแก้ปัญหาความร้อนของอุปกรณ์ความร้อน)

●ความต้านทานอุณหภูมิสูง: อุณหภูมิการทำงานอย่างต่อเนื่องถึง 1600 ° C (สูงกว่าอลูมินาเซรามิก 30%)

●ค่าการนำความร้อนที่มีประสิทธิภาพสูง: ค่าสัมประสิทธิ์การนำความร้อนคือ 120 W/(M · K) การกระจายความร้อนอย่างรวดเร็วช่วยปกป้องส่วนประกอบที่ละเอียดอ่อน

●การขยายตัวทางความร้อนต่ำเป็นพิเศษ: ค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อนเพียง 4.0 ×10⁻⁶/° C เหมาะสำหรับการทำงานภายใต้อุณหภูมิสูงมากหลีกเลี่ยงการเสียรูปที่อุณหภูมิสูงได้อย่างมีประสิทธิภาพ

2. ความเสถียรทางเคมี (ลดต้นทุนการบำรุงรักษาในสภาพแวดล้อมที่มีการกัดกร่อน)

● ทนต่อกรดที่แข็งแรงและด่าง: สามารถทนต่อสื่อการกัดกร่อนได้เช่น HF และH₂SO₄

● ทนต่อการพังทลายของพลาสมา: ชีวิตในอุปกรณ์แกะสลักแห้งเพิ่มขึ้นมากกว่า 3 ครั้ง

3. ความแข็งแรงเชิงกล (ยืดอายุการใช้งานอุปกรณ์)

● ความแข็งสูง: ความแข็งของ Mohs สูงถึง 9.2 และความต้านทานการสึกหรอดีกว่าสแตนเลส

● กำลังดัด: 300-400 MPa สนับสนุนเวเฟอร์โดยไม่ต้องแปรปรวน

4. การทำงานของโครงสร้างที่มีรูพรุน (ปรับปรุงผลผลิตกระบวนการ)

● การกระจายก๊าซสม่ำเสมอ: ความสม่ำเสมอของฟิล์มกระบวนการ CVD เพิ่มขึ้นเป็น 98%

● การควบคุมการดูดซับที่แม่นยำ: ความแม่นยำในการวางตำแหน่งของชัคไฟฟ้าสถิต (ESC) คือ± 0.01 มม.

5. รับประกันความสะอาด (เป็นไปตามมาตรฐานเซมิคอนดักเตอร์เกรด)

● การปนเปื้อนโลหะเป็นศูนย์: ความบริสุทธิ์> 99.99%, หลีกเลี่ยงการปนเปื้อนของเวเฟอร์

● ลักษณะการทำความสะอาดตัวเอง: โครงสร้าง microporous ช่วยลดการสะสมของอนุภาค

iii. สี่แอปพลิเคชั่นสำคัญของแผ่น SIC ที่มีรูพรุนในการผลิตเซมิคอนดักเตอร์

สถานการณ์ที่ 1: อุปกรณ์กระบวนการอุณหภูมิสูง (เตาหลอม/เตาหลอม)

●จุดปวดของผู้ใช้: วัสดุแบบดั้งเดิมมีการเปลี่ยนรูปได้ง่ายส่งผลให้เวเฟอร์ลื่นไถล

●วิธีแก้ปัญหา: ในฐานะที่เป็นแผ่นผู้ให้บริการมันทำงานได้อย่างเสถียรภายใต้สภาพแวดล้อม 1200 ° C

●การเปรียบเทียบข้อมูล: การเสียรูปความร้อนต่ำกว่าอลูมินา 80%

สถานการณ์ที่ 2: การสะสมไอเคมี (CVD)

●จุดปวดของผู้ใช้: การกระจายก๊าซที่ไม่สม่ำเสมอส่งผลกระทบต่อคุณภาพของฟิล์ม

●วิธีแก้ปัญหา: โครงสร้างที่มีรูพรุนทำให้เกิดความสม่ำเสมอของการแพร่กระจายของก๊าซถึง 95%

●กรณีอุตสาหกรรม: นำไปใช้กับ 3D NAND Flash Memory การสะสมฟิล์มบาง ๆ

สถานการณ์ที่ 3: อุปกรณ์แกะสลักแห้ง

●จุดปวดของผู้ใช้: การกัดเซาะพลาสมาชีวิตส่วนประกอบ rtens

●วิธีแก้ปัญหา: ประสิทธิภาพการต่อต้าน plasma ขยายวงจรการบำรุงรักษาเป็น 12 เดือน

●คุ้มค่า: การหยุดทำงานของอุปกรณ์ลดลง 40%

สถานการณ์ที่ 4: ระบบทำความสะอาดเวเฟอร์

●จุดปวดของผู้ใช้: การเปลี่ยนชิ้นส่วนบ่อยครั้งเนื่องจากการกัดกร่อนของกรดและด่าง

●วิธีแก้ปัญหา: ความต้านทานต่อกรด HF ทำให้อายุการใช้งานมีอายุการใช้งานมานานกว่า 5 ปี

●ข้อมูลการตรวจสอบ: อัตราการเก็บรักษาความแข็งแรง> 90% หลังจากการทำความสะอาด 1,000 รอบ

iv. 3 ข้อได้เปรียบที่สำคัญเมื่อเทียบกับวัสดุดั้งเดิม

V. คำถามที่พบบ่อยสำหรับผู้ใช้ในอุตสาหกรรม

Q1: แผ่นเซรามิก Sic ที่มีรูพรุนเหมาะสำหรับการผลิตอุปกรณ์ Gallium Nitride (GAN) หรือไม่?

คำตอบ: ใช่ความต้านทานอุณหภูมิสูงและการนำความร้อนสูงเหมาะอย่างยิ่งสำหรับกระบวนการเจริญเติบโตของ epitaxial GaN และถูกนำไปใช้กับการผลิตชิปสถานีฐาน 5G

Q2: จะเลือกพารามิเตอร์พรุนได้อย่างไร?

คำตอบ: เลือกตามสถานการณ์แอปพลิเคชัน:

● ก๊าซแจกจ่ายความไม่พอใจ: แนะนำให้มีรูพรุนแบบเปิด 40% -50%

● การดูดซับสูญญากาศ: แนะนำให้มีความพรุนสูง 60% -70%

Q3: เซรามิกซิลิกอนคาร์ไบด์อื่น ๆ แตกต่างกันอย่างไร?

คำตอบ: เปรียบเทียบกับหนาแน่นเซรามิก sicโครงสร้างที่มีรูพรุนมีข้อดีดังต่อไปนี้:

●ลดน้ำหนัก 50%

●เพิ่มขึ้น 20 เท่าในพื้นที่ผิวเฉพาะ

●ลดความเครียดจากความร้อน 30%