Ⅰ. Які сценарії застосування керамічних виробів з карбіду кремнію?

Кераміка карбіду кремнію (SiC) широко використовується в основних компонентах ключового технологічного обладнання в напівпровідниковій та фотоелектричній промисловості завдяки своїй чудовій стійкості до високих температур, корозійній стійкості, високій теплопровідності та низькому коефіцієнту теплового розширення. Нижче наведено конкретні сценарії застосування типових продуктів:

Човен з карбіду кремнію

Функції:

SiC Boat зазвичай використовується для перенесення пластин (таких як кремнієві пластини або пластини з карбіду кремнію) для передачі та позиціонування у високотемпературних процесах.

Сценарії застосування:

Галузь обробки напівпровідників: У дифузійних та окислювальних печах човен повинен стабільно працювати протягом тривалого часу в умовах високої температури понад 1000°C, щоб уникнути деформації або забруднення пластини через термічні навантаження.

Фотоелектрична промисловість: В обладнанні PECVD (плазмово-посилене хімічне осадження з парової фази) човен використовується для підтримки кремнієвих пластин для нанесення антиблікової плівки з нітриду кремнію та повинен витримувати високочастотне плазмове бомбардування та високі температури навколишнього середовища.

Трубка для печі з карбіду кремнію (реакційна трубка SiC)

Функція: Як основний компонент високотемпературної реакційної камери, він забезпечує рівномірне температурне поле та хімічно інертне середовище.

Сценарії застосування:

Напівпровідникова промисловість: В окислювальній печі труба печі повинна залишатися стабільною протягом тривалого часу в середовищі кисню або водяної пари, щоб уникнути виділення домішок внаслідок окислення або корозії.

Фотоелектрична промисловість: У дифузійній печі труба печі використовується для процесу дифузії фосфору (наприклад, для приготування PERC-елементів), і необхідно протистояти корозії кислотних газів в атмосфері POCl₃.

Консольний тримач для весла та човна

Функція: Консольне весло використовується для автоматичного переміщення кришталевого човна, а тримач для човна використовується для фіксації положення кришталевого човна.

Сценарії застосування:

У процесі виробництва напівпровідникових пластин консольна лопатка повинна підтримувати високу механічну міцність під час швидкого підйому та опускання, щоб уникнути руйнування через термічну втому; тримач човна повинен підтримувати геометричну точність за високої температури, щоб запобігти відхиленню пластини.

Ⅱ. Які напрямки застосування карбід-кремнієвих матеріалів у фотоелектричній та напівпровідниковій промисловості?

Основні застосування керамічних виробів з карбіду кремнію зосереджені в технологічних ланках двох типів обладнання:

Показники ефективності	Графітовий матеріал	Карбід кремнію
Висока температурна стабільність	Легко окислюється (>500°C вимагає захисту покриття)	Антиокислювальний (витримує окислювальну атмосферу 1600°C протягом тривалого часу)
Хімічна інертність	Легко піддається корозії під впливом кислотних газів (таких як Cl₂, POCl₃)	Стійкість до кислотної та лугової корозії (включаючи сильні агресивні середовища, такі як HF, HNO₃)
Ризик забруднення частинками	Легко утворює пилове забруднення, що призводить до дефектів пластин	Щільна поверхня, відсутність ризику розсипання частинок
Механічна міцність	Легко деформується при високій температурі (високий коефіцієнт теплового розширення)	Висока твердість (твердість за Моосом 9.2), висока стійкість до термічних ударів
Теплопровідність	Анізотропія, високий ризик локального перегріву	Висока теплопровідність (120 Вт/м`K), рівномірне температурне поле

Фотоелектрична промисловість

Піч PECVD: використовується для нанесення антиблікових плівок (таких як нітрид кремнію). Деталі з карбіду кремнію повинні бути стійкими до іонного бомбардування, спричиненого тліючим розрядом у плазмовому середовищі за температури 400~500°C, уникаючи при цьому забруднення плівки.

Дифузійна піч: використовується для дифузії фосфору/бору для формування PN-переходів. Трубки карбід-кремнієвої печі повинні витримувати корозію від газів POCl₃ або BBr₃ за температури 800~1000°C та забезпечувати рівномірність легування.

Напівпровідникова промисловість

Дифузійна піч та окислювальна піч:

Дифузійна піч: використовується для процесу відпалу після іонної імплантації. Кристалічні човники з карбіду кремнію повинні уникати виділення металевих домішок (таких як Fe, Ni), інакше це призведе до збільшення струму витоку пластини.

Окислювальна піч: вирощування шарів діоксиду кремнію в середовищі сухого кисню або вологого кисню. Трубки карбід-кремнієвої печі повинні підтримувати низьку проникність кисню за високої температури 1200°C, щоб запобігти нерівномірній товщині оксидного шару.

Ⅲ. Які переваги карбід-кремнієвих матеріалів над графітовими?

Хоча графітові матеріали мають переваги низької вартості та простоти обробки, вони значно поступаються карбіду кремнію за такими ключовими властивостями:

Аналіз конкретного випадку:

Згідно з фактичною статистикою виробництва Veteksemicon, у напівпровідниковій дифузійній печі графітовий човник потрібно замінювати кожні 3 місяці, тоді як човник з карбіду кремнію може служити більше 2 років, а вихід пластини збільшується на 5%~10%.

Згідно з виробничими даними, наданими Semixlab, у фотоелектричному процесі PECVD консольна лопатка з карбіду кремнію може підвищити ефективність акумулятора на 2%~5% завдяки відсутності забруднення частинками.

Ⅳ. чому варто обрати Semixlab?

Semixlab — провідний виробник і постачальник у Китаї, який протягом 20 років спеціалізується на дослідженнях поверхневих покриттів з графіту та карбіду кремнію. Після багатьох років технічних досліджень і розробок, наш процес покриття карбідом кремнію дозволяє досягти чистоти понад 99.98%, а також ми можемо налаштовувати вироби з карбіду кремнію різної чистоти та ціни відповідно до ваших умов застосування. Якщо вам потрібен продукт вищої чистоти, наприклад, для прямого контакту з напівпровідниковими пластинами, ми можемо запропонувати покриття SiC методом хімічного окиснення (CVD), покриття TaC методом CVD та інші процеси на поверхні матеріалу підкладки, щоб задовольнити ваші різноманітні суворі технічні вимоги.