सिलिकॉन कार्बाइड वेफर नौकाएँ: सेमीकंडक्टर में "वेफर्स के अदृश्य संरक्षक"।

सेमीकंडक्टर निर्माण में, ऑक्सीकरण में वेफर को उच्च तापमान वाले वातावरण में रखना शामिल होता है जहां ऑक्साइड परत बनाने के लिए वेफर सतह पर ऑक्सीजन प्रवाहित होती है। यह वेफर को रासायनिक अशुद्धियों से बचाता है, लीकेज करंट को सर्किटरी में प्रवेश करने से रोकता है, आयन आरोपण के दौरान प्रसार को रोकता है, और नक़्क़ाशी के दौरान वेफर के फिसलन को रोकता है, जिससे वेफर सतह पर एक सुरक्षात्मक फिल्म बनती है। इस चरण में उपयोग किया जाने वाला उपकरण एक ऑक्सीकरण भट्टी है। प्रतिक्रिया कक्ष के भीतर मुख्य घटकों में एक वेफर नाव, बेस, फर्नेस लाइनर ट्यूब, आंतरिक फर्नेस ट्यूब और हीट इन्सुलेशन बैफल्स शामिल हैं। उच्च ऑपरेटिंग तापमान के कारण, प्रतिक्रिया कक्ष के भीतर घटकों के लिए प्रदर्शन की आवश्यकताएं भी अधिक होती हैं।

वेफर नाव का उपयोग वेफर परिवहन और प्रसंस्करण के लिए वाहक के रूप में किया जाता है। इसमें उच्च एकीकरण, उच्च विश्वसनीयता, विरोधी स्थैतिक गुण, उच्च तापमान प्रतिरोध, पहनने के प्रतिरोध, विरूपण के प्रतिरोध, अच्छी स्थिरता और लंबी सेवा जीवन जैसे फायदे होने चाहिए। चूंकि वेफर ऑक्सीकरण तापमान लगभग 800℃ और 1300℃ के बीच होता है, और पर्यावरण में धातु की अशुद्धियों की सामग्री की आवश्यकताएं बेहद सख्त होती हैं, वेफर नाव जैसे प्रमुख घटकों में न केवल उत्कृष्ट थर्मल, यांत्रिक और रासायनिक गुण होने चाहिए, बल्कि धातु की अशुद्धता सामग्री भी बेहद कम होनी चाहिए।

सब्सट्रेट के आधार पर, वेफर नौकाओं को क्वार्ट्ज क्रिस्टल नौकाओं के रूप में वर्गीकृत किया जा सकता है,सिलिकॉन कार्बाइड सिरेमिकवेफर नौकाएं, आदि। हालांकि, 7 एनएम से नीचे प्रक्रिया नोड्स की प्रगति और उच्च तापमान प्रक्रिया खिड़कियों के विस्तार के साथ, पारंपरिक क्वार्ट्ज नौकाएं धीरे-धीरे थर्मल स्थिरता, कण नियंत्रण और जीवनकाल प्रबंधन के मामले में अपर्याप्त होती जा रही हैं। सिलिकॉन कार्बाइड नावें (SiC नावें) धीरे-धीरे पारंपरिक क्वार्ट्ज समाधानों की जगह ले रही हैं।

क्योंसिलिकन कार्बाइड?

1. उच्च तापमान स्थिरता

उच्च तापमान स्थिरता SiC नावों का सबसे प्रमुख लाभ है। वे अत्यधिक उच्च तापमान (>1300 डिग्री सेल्सियस) पर भी वस्तुतः कोई विरूपण या शिथिलता प्रदर्शित नहीं करते हैं, विस्तारित अवधि तक सटीक वेफर स्लॉट स्थिति बनाए रखते हैं।

2. अति-लंबा जीवनकाल

एक एकल नाव उच्च भार-वहन क्षमता का दावा करती है, जो एक साथ दर्जनों से सैकड़ों 12-इंच वेफर्स का समर्थन करने में सक्षम है। पारंपरिक क्वार्ट्ज नौकाओं की तुलना में, SiC नौकाएं औसत जीवनकाल 5-10 गुना अधिक प्रदान करती हैं, जिससे उपकरण परिवर्तन की आवृत्ति और स्वामित्व की कुल लागत कम हो जाती है।

3. साफ़ सतह और बेहद कम संदूषण

उच्च सामग्री शुद्धता और बेहद कम धातु अशुद्धता सामग्री सिलिकॉन वेफर्स के द्वितीयक संदूषण को रोकती है। उत्कृष्ट सतह खुरदरापन नियंत्रण, 0.1μm से नीचे Ra के साथ, कण बहाव को रोकता है और उन्नत प्रक्रियाओं की सफाई आवश्यकताओं को पूरा करता है।

4. अति-उच्च तापमान प्रक्रियाओं के लिए उपयुक्त

1200°C से ऊपर तापमान की आवश्यकता वाली प्रक्रियाओं के लिए (जैसे कि कुछ विशेष मोटी-फिल्म ऑक्सीकरण प्रक्रियाएँ, SiC उपकरण निर्माण, या गहरी खाई भरने की प्रक्रियाएँ), SiC नावें एक अपूरणीय विकल्प हैं।

के अनुप्रयोगसिलिकॉन कार्बाइड नावें

अर्धचालक विनिर्माण

चिप निर्माण की उच्च तापमान प्रक्रियाओं, जैसे ऑक्सीकरण, प्रसार, रासायनिक वाष्प जमाव (सीवीडी), और आयन आरोपण में, सिलिकॉन कार्बाइड नौकाओं का उपयोग सिलिकॉन वेफर्स का समर्थन करने के लिए किया जाता है, जो उच्च तापमान पर उनकी सपाटता सुनिश्चित करता है और थर्मल तनाव के कारण जाली के गलत संरेखण या विरूपण को रोकता है, इस प्रकार चिप की सटीकता और प्रदर्शन की गारंटी देता है।

फोटोवोल्टिक उद्योग

सिलिकॉन कार्बाइड सिरेमिकउत्कृष्ट यांत्रिक शक्ति, थर्मल स्थिरता, उच्च तापमान प्रतिरोध, ऑक्सीकरण प्रतिरोध, थर्मल शॉक प्रतिरोध और रासायनिक संक्षारण प्रतिरोध है, जिससे उन्हें धातु विज्ञान, मशीनरी, नई ऊर्जा और निर्माण सामग्री रसायनों जैसे लोकप्रिय क्षेत्रों में व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। उनका प्रदर्शन फोटोवोल्टिक विनिर्माण में थर्मल प्रक्रियाओं जैसे प्रसार, एलपीसीवीडी (कम दबाव रासायनिक वाष्प जमाव), और टॉपकॉन कोशिकाओं के लिए पीईसीवीडी (प्लाज्मा रासायनिक वाष्प जमाव) के लिए भी पर्याप्त है। पारंपरिक क्वार्ट्ज सामग्रियों की तुलना में, नाव के समर्थन, छोटी नावों और ट्यूबलर उत्पादों को बनाने के लिए उपयोग की जाने वाली सिलिकॉन कार्बाइड सिरेमिक सामग्री उच्च शक्ति, बेहतर थर्मल स्थिरता और उच्च तापमान के तहत कोई विरूपण प्रदान नहीं करती है। उनका जीवनकाल भी क्वार्ट्ज से पांच गुना अधिक है, जो रखरखाव डाउनटाइम के कारण परिचालन लागत और ऊर्जा हानि को काफी कम करता है। इसके परिणामस्वरूप स्पष्ट लागत लाभ होता है, और कच्चा माल व्यापक रूप से उपलब्ध होता है।

तीसरी पीढ़ी के अर्धचालक

धातु-कार्बनिक रासायनिक वाष्प जमाव (एमओसीवीडी) प्रतिक्रिया कक्ष में, सिलिकॉन कार्बाइड नौकाओं का उपयोग नीलमणि सब्सट्रेट का समर्थन करने, अमोनिया (एनएच 3) जैसे संक्षारक गैस वातावरण को समझने, गैलियम नाइट्राइड (जीएएन) जैसी तीसरी पीढ़ी के अर्धचालक सामग्री के एपिटैक्सियल विकास का समर्थन करने और एलईडी चिप्स की चमकदार दक्षता और प्रदर्शन में सुधार करने के लिए किया जाता है। सिलिकॉन कार्बाइड एकल क्रिस्टल विकास में, सिलिकॉन कार्बाइड नावें सिलिकॉन कार्बाइड एकल क्रिस्टल विकास भट्टियों में बीज क्रिस्टल समर्थन के रूप में काम करती हैं, पिघले हुए सिलिकॉन के उच्च तापमान संक्षारक वातावरण को सहन करती हैं, सिलिकॉन कार्बाइड एकल क्रिस्टल के विकास के लिए स्थिर समर्थन प्रदान करती हैं, और उच्च गुणवत्ता वाले सिलिकॉन कार्बाइड एकल क्रिस्टल की तैयारी को बढ़ावा देती हैं।

सिलिकॉन कार्बाइड वेफर नाव विकास रुझान

बाजार के संदर्भ में, SEMI डेटा के अनुसार, वैश्विक वेफर नाव बाजार का आकार 2025 में लगभग US$1.4 बिलियन है और 2028 तक US$1.8 बिलियन तक पहुंचने का अनुमान है। चीन में 20% सिलिकॉन कार्बाइड प्रवेश दर और एक तिहाई बाजार हिस्सेदारी (चीन सेमीकंडक्टर इंडस्ट्री एसोसिएशन से डेटा) मानते हुए, चीनी बाजार का आकार क्रमशः US$672 मिलियन और US$864 मिलियन होगा।

तकनीकी रूप से, सिलिकॉन कार्बाइड में क्वार्ट्ज की तुलना में थर्मल विस्तार का गुणांक अधिक होता है, जिससे अनुप्रयोगों में इसके टूटने का खतरा अधिक होता है। इसलिए, सीम को कम करने और कणों के गिरने के जोखिम को कम करने के लिए विनिर्माण क्षेत्र में एकीकृत मोल्डिंग तकनीक को बढ़ावा दिया जा रहा है। इसके अलावा, वेफर बोट के टूथ ग्रूव डिजाइन का अनुकूलन, पांच-अक्ष मशीनिंग और तार काटने वाली प्रौद्योगिकियों के साथ मिलकर, वेफर हैंडलिंग की सटीकता और चिकनाई सुनिश्चित करता है।

सेमीकोरेक्स उच्च गुणवत्ता प्रदान करता हैसिलिकॉन कार्बाइड वेफर नौकाएँ. यदि आपके पास कोई पूछताछ है या अतिरिक्त विवरण की आवश्यकता है, तो कृपया हमसे संपर्क करने में संकोच न करें।

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