ส่วนประกอบ Semicorex SiC ในเตาเผาอุณหภูมิสูง

เซรามิก SiCเป็นวัสดุทนอุณหภูมิสูงซึ่งมีความทนทานในกระบวนการเซมิคอนดักเตอร์ ในขณะเดียวกันวัสดุก็อาจมีความบริสุทธิ์สูงจนถึงระดับเซมิคอนดักเตอร์

Semicorex มีการปรับแต่งที่หลากหลายเซรามิก SiCผลิตภัณฑ์ด้วยเทคโนโลยีการพิมพ์ 3 มิติ

1. การพิมพ์ 3 มิติช่วยให้สามารถขึ้นรูปรูปร่างทั้งหมดได้เพียงครั้งเดียว จากนั้นจึงเผาผนึกทั้งหมดภายในห้องปลอดเชื้อ ป้องกันการปนเปื้อนของไอออนิกในระหว่างกระบวนการผลิต

2. การหล่อแบบสลิปแบบดั้งเดิมต้องใช้แม่พิมพ์ และกระบวนการถอดแบบอาจทำให้เกิดการปนเปื้อนได้ง่าย

3. สำหรับท่อเตาแนวนอนที่มีท่อแก๊สส่วนท้าย การหล่อแบบสลิปแบบดั้งเดิมจำเป็นต้องมีการขึ้นรูปและการเผาตัวเตาและท่อก๊าซแยกจากกัน ตามด้วยกระบวนการเผาผนึกครั้งที่สองก่อนจึงจะสามารถเชื่อมหัวฉีดแก๊สได้ ส่งผลให้ข้อต่อมีความแข็งแรงลดลง ทำให้เกิดการแตกหักได้ง่าย

4. เนื่องจากการพิมพ์ 3D จะสร้างรูปร่างทั้งหมดก่อนการเผาผนึก การตกแต่งในภายหลังจึงช่วยเพิ่มผลผลิตได้อย่างมาก โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับผลิตภัณฑ์ที่ต้องใช้ช่อง เช่น เรือเวเฟอร์

5. การพิมพ์ 3 มิติยังให้ความสม่ำเสมอของความหนาแน่นที่ดีกว่าการหล่อแบบธรรมดา

เรือ SiC

A เรือเวเฟอร์เป็นตัวพากระบวนการที่ใช้ในการจับเวเฟอร์ โดยส่วนใหญ่อยู่ในอุปกรณ์การประมวลผลที่อุณหภูมิสูง

ในกระบวนการผลิตเซมิคอนดักเตอร์ เวเฟอร์ต้องผ่านกระบวนการแปรรูปด้วยความร้อนหลายขั้นตอน เช่น การแพร่ ออกซิเดชัน การหลอม และการสะสมไอสารเคมี (CVD) ในระหว่างกระบวนการเหล่านี้ โดยปกติแล้วเวเฟอร์จะถูกรวมเข้ากับอุปกรณ์ท่อเตาเผา และเรือเวเฟอร์จะทำหน้าที่ดังต่อไปนี้:

• การพกพาเวเฟอร์หลายอันและการรักษาระยะห่างที่มั่นคง
• รับประกันความเสถียรของตำแหน่งของเวเฟอร์ในสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิสูง
• รับประกันการไหลของก๊าซที่สม่ำเสมอร่วมกับอุปกรณ์

โครงสร้างและคุณสมบัติวัสดุของเรือเวเฟอร์ส่งผลโดยตรงต่อการกระจายสนามความร้อนและความสม่ำเสมอของกระบวนการ

โดยทั่วไปเรือเวเฟอร์ซิลิคอนคาร์ไบด์จะใช้การออกแบบเฟรมซึ่งมีความเสถียรของโครงสร้างสูง คุณสมบัติทั่วไป ได้แก่:

โครงสร้างสล็อตหลายชั้นเพื่อการวางตำแหน่งเวเฟอร์ที่แม่นยำ

การออกแบบแบบเปิดเพื่อให้ก๊าซไหลได้ง่ายระหว่างเวเฟอร์

โครงมีความแข็งแกร่งสูงเพื่อลดความเสี่ยงของการเสียรูปในสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิสูง

เรือเวเฟอร์สามารถออกแบบให้เป็นโครงสร้างแนวตั้งหรือแนวนอนได้ ขึ้นอยู่กับประเภทอุปกรณ์ และรองรับขนาดเวเฟอร์ที่แตกต่างกัน (เช่น 6 นิ้ว 8 นิ้ว 12 นิ้ว)

ไม้พาย SiC Cantilever

ในกระบวนการผลิตพลังงานไฟฟ้าโซลาร์เซลล์ แผ่นเวเฟอร์ซิลิคอนจะถูกวางบนเรือเล็ก จากนั้นจึงนำไปวางบนส่วนรองรับเรือสำหรับกระบวนการระบายความร้อน เช่น การแพร่กระจายและ LPCVD ซิลิกอนคาร์ไบด์พายเท้าแขนเป็นส่วนประกอบสำคัญในการบรรทุกซึ่งจะเคลื่อนย้ายส่วนรองรับเรือที่บรรทุกแผ่นเวเฟอร์ซิลิกอนเข้าและออกจากเตาให้ความร้อน ไม้พายยื่นยื่นออกไปของซิลิคอนคาร์ไบด์ช่วยให้แน่ใจว่าเวเฟอร์ซิลิคอนและท่อเตาหลอมมีความเข้มข้น ส่งผลให้มีการแพร่กระจายและทู่ที่สม่ำเสมอมากขึ้น ยังคงปราศจากมลภาวะและไม่มีการเสียรูปที่อุณหภูมิสูง ทนทานต่อการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิอย่างฉับพลัน และมีความสามารถในการรับน้ำหนักได้มาก ทำให้มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในสนามเซลล์แสงอาทิตย์

หลอด SiC

ท่อเตาเป็นการใช้งานหลักในกระบวนการผลิตเซมิคอนดักเตอร์ รวมถึงการออกซิเดชันด้วยความร้อน การเติมสารกระจาย การหลอม และการสะสมไอสารเคมี (LPCVD, APCVD) โดยทั่วไปกระบวนการเหล่านี้จะดำเนินการในเตาเผาที่มีอุณหภูมิสูง และครอบคลุมขั้นตอนสำคัญในการผลิตเซมิคอนดักเตอร์ เช่น ออกซิเดชัน การแพร่กระจายของสิ่งเจือปน และการหลอมเพื่อซ่อมแซมข้อบกพร่องของคริสตัล

การออกซิเดชันตามอุณหภูมิเป็นกระบวนการท่อเตาหลอมขั้นพื้นฐานที่สุด ซึ่งเกี่ยวข้องกับการให้ความร้อนแผ่นเวเฟอร์ซิลิคอนในสภาพแวดล้อมที่มีออกซิเจนหรือไอน้ำ ในการประกอบชิ้นส่วนขนาดเล็ก การออกซิเดชันด้วยความร้อนเป็นวิธีการสร้างชั้นบาง ๆ ของออกไซด์ (โดยทั่วไปคือซิลิคอนไดออกไซด์) บนพื้นผิวแผ่นเวเฟอร์ เทคนิคนี้บังคับให้สารออกซิแดนท์แพร่กระจายเข้าไปในแผ่นเวเฟอร์ที่อุณหภูมิสูงและทำปฏิกิริยากับมัน

ยาสลบแบบแพร่เป็นเทคนิคหลักในการผลิตเซมิคอนดักเตอร์ ด้วยการผลักดันอะตอมที่ไม่บริสุทธิ์ (เช่น โบรอนและฟอสฟอรัส) ให้ย้ายไปยังซับสเตรตเซมิคอนดักเตอร์ (ส่วนใหญ่เป็นเวเฟอร์ซิลิคอน) ที่อุณหภูมิสูง จะทำให้ค่าการนำไฟฟ้าและความต้านทานไฟฟ้าเฉพาะจุดของซับสเตรตเปลี่ยนแปลงไป ดังนั้นจึงสร้างโครงสร้างอุปกรณ์ที่สำคัญ เช่น ทางแยก PN บริเวณฐาน และบริเวณตัวปล่อย

กระบวนการหลอมส่วนใหญ่ประกอบด้วยการหลอมด้วยความร้อนอย่างรวดเร็ว (RTA) ซึ่งเป็นอุปกรณ์ประเภทหนึ่งที่สามารถอบชุบด้วยความร้อนที่อุณหภูมิสูง (300°C-1200°C) ได้ภายในระยะเวลาอันสั้นมาก (วินาที) มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในกระบวนการสำคัญ เช่น การกระตุ้นสารเจือปนในเซมิคอนดักเตอร์ การเกิดซิลิไซด์ และวิศวกรรมความเครียด เทคโนโลยีหลักอยู่ที่การใช้หลอดอินฟราเรดฮาโลเจนหรือแหล่งกำเนิดเลเซอร์เพื่อให้ความร้อนและความเย็นอย่างรวดเร็ว ขจัดข้อบกพร่องของเวเฟอร์ภายใน และปรับโครงสร้างผลึกให้เหมาะสม ซึ่งจะช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพของอุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์

เตาหลอมความร้อนอย่างรวดเร็วนำเสนอการใช้งานที่หลากหลาย เช่น การหลอม (RTA) ของเวเฟอร์ซิลิคอนและสารกึ่งตัวนำแบบผสม การเกิดออกซิเดชันความร้อนอย่างรวดเร็ว (RTO) ไนไตรด์ความร้อนอย่างรวดเร็ว (RTN) การแพร่กระจายความร้อนอย่างรวดเร็วของสารเจือปนที่เคลือบด้วยสปิน การตกผลึก และการผสมสัมผัส