ข่าว

ในโลกของเซมิคอนดักเตอร์ซิลิคอนคาร์ไบด์ (SiC) สปอตไลต์ส่วนใหญ่จะส่องไปที่เครื่องปฏิกรณ์แบบเอปิแทกเซียลขนาด 8 นิ้ว หรือความซับซ้อนของการขัดเวเฟอร์ อย่างไรก็ตาม หากเราติดตามห่วงโซ่อุปทานย้อนกลับไปตั้งแต่เริ่มต้น—ภายในเตาขนส่งไอทางกายภาพ (PVT)— "การปฏิวัติวัสดุ" ขั้นพื้นฐานกำลังเกิดขึ้นอย่างเงียบ ๆ

ในยุคแห่งวิวัฒนาการอย่างรวดเร็วของ MEMS (ระบบเครื่องกลไฟฟ้าไมโคร) การเลือกวัสดุเพียโซอิเล็กทริกที่เหมาะสมคือการตัดสินใจครั้งสำคัญสำหรับประสิทธิภาพของอุปกรณ์ เวเฟอร์ฟิล์มบาง PZT (Lead Zirconate Titanate) กลายเป็นตัวเลือกชั้นนำเหนือทางเลือกอื่น เช่น AlN (อะลูมิเนียมไนไตรด์) ที่ให้การเชื่อมต่อระบบเครื่องกลไฟฟ้าที่เหนือกว่าสำหรับเซ็นเซอร์และแอคทูเอเตอร์ที่ล้ำสมัย

เนื่องจากการผลิตเซมิคอนดักเตอร์ยังคงพัฒนาไปสู่โหนดกระบวนการขั้นสูง การบูรณาการที่สูงขึ้น และสถาปัตยกรรมที่ซับซ้อน ปัจจัยชี้ขาดสำหรับผลผลิตของเวเฟอร์จึงอยู่ระหว่างการเปลี่ยนแปลงเล็กน้อย สำหรับการผลิตแผ่นเวเฟอร์เซมิคอนดักเตอร์แบบกำหนดเอง จุดทะลุทะลวงเพื่อให้ได้ผลผลิตไม่ได้อยู่ที่กระบวนการหลักเพียงอย่างเดียวอีกต่อไป เช่น การพิมพ์หินหรือการแกะสลัก ตัวรับที่มีความบริสุทธิ์สูงกำลังกลายเป็นตัวแปรสำคัญที่ส่งผลต่อความเสถียรและความสม่ำเสมอของกระบวนการมากขึ้นเรื่อยๆ

ในโลกของเซมิคอนดักเตอร์แบบแถบความถี่กว้าง (WBG) หากกระบวนการผลิตขั้นสูงคือ "จิตวิญญาณ" ตัวรับกราไฟต์ก็คือ "แกนหลัก" และการเคลือบผิวของมันคือ "ผิวหนัง" ที่สำคัญ

ในโลกของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์กำลังที่มีเดิมพันสูง ซิลิคอนคาร์ไบด์ (SiC) และแกลเลียมไนไตรด์ (GaN) กำลังเป็นหัวหอกในการปฏิวัติ ตั้งแต่ยานพาหนะไฟฟ้า (EV) ไปจนถึงโครงสร้างพื้นฐานด้านพลังงานหมุนเวียน อย่างไรก็ตาม ความแข็งและความเฉื่อยทางเคมีในตำนานของวัสดุเหล่านี้ทำให้เกิดปัญหาคอขวดในการผลิตที่น่าเกรงขาม

ในการผลิตเซมิคอนดักเตอร์ กระบวนการเคมีเชิงกล Planarization (CMP) เป็นขั้นตอนหลักในการบรรลุการจัดระนาบพื้นผิวเวเฟอร์ ซึ่งเป็นตัวกำหนดความสำเร็จหรือความล้มเหลวของขั้นตอนการพิมพ์หินที่ตามมาโดยตรง เนื่องจากเป็นวัสดุสิ้นเปลืองที่สำคัญใน CMP ประสิทธิภาพของ Polishing Slurry จึงเป็นปัจจัยที่ดีที่สุดในการควบคุมอัตราการกำจัด (RR) ลดข้อบกพร่องให้เหลือน้อยที่สุด และเพิ่มผลผลิตโดยรวม

ในโลกแห่งการผลิตเซมิคอนดักเตอร์ที่มีเดิมพันสูง ซึ่งความแม่นยำและสภาพแวดล้อมที่รุนแรงอยู่ร่วมกัน วงแหวนโฟกัสซิลิคอนคาร์ไบด์ (SiC) เป็นสิ่งที่ขาดไม่ได้ ส่วนประกอบเหล่านี้เป็นที่รู้จักในด้านความต้านทานความร้อน ความเสถียรทางเคมี และความแข็งแรงเชิงกลที่ยอดเยี่ยม มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อกระบวนการกัดพลาสมาขั้นสูง ความลับเบื้องหลังประสิทธิภาพสูงอยู่ที่เทคโนโลยี Solid CVD (Chemical Vapour Deposition) วันนี้ เราจะพาคุณไปดูเบื้องหลังเพื่อสำรวจเส้นทางการผลิตที่เข้มงวด ตั้งแต่ซับสเตรตกราไฟท์ดิบไปจนถึง "ฮีโร่ที่มองไม่เห็น" ของโรงงานที่มีความแม่นยำสูง

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