Ⅰ. Kokie yra silicio karbido keramikos gaminių taikymo scenarijai?

Silicio karbido (SiC) keramika plačiai naudojama pagrindinių puslaidininkių ir fotovoltinių pramonės šakų procesų įrangos pagrindiniuose komponentuose dėl puikaus atsparumo aukštai temperatūrai, atsparumo korozijai, didelio šilumos laidumo ir mažo šiluminio plėtimosi koeficiento. Toliau pateikiami konkretūs tipinių gaminių taikymo scenarijai:

Silicio karbido valtis

Pareigos:

SiC valtis paprastai naudojama plokštelėms (pvz., silicio plokštelėms arba silicio karbido plokštelėms) transportuoti, kad būtų galima perduoti ir pozicionuoti aukštos temperatūros procesuose.

Paraiškos scenarijai:

Puslaidininkių apdorojimo sritis: difuzinėse ir oksidacijos krosnyse valtis turi stabiliai veikti ilgą laiką aukštoje temperatūroje, aukštesnėje nei 1000 °C, kad būtų išvengta plokštelės deformacijos ar užteršimo dėl terminio įtempio.

Fotovoltinė pramonė: PECVD (plazma sustiprinto cheminio garų nusodinimo) įrangoje valtis naudojama silicio plokštelėms laikyti, kad būtų galima nusodinti silicio nitrido antirefleksinę plėvelę, ir ji turi atlaikyti aukšto dažnio plazmos bombardavimą ir aukštą temperatūrą.

Silicio karbido krosnies vamzdis (SiC reakcijos vamzdis)

Funkcija: Kaip pagrindinis aukštos temperatūros reakcijos kameros komponentas, jis užtikrina vienodą temperatūros lauką ir chemiškai inertišką aplinką.

Paraiškos scenarijai:

Puslaidininkių pramonė: oksidacijos krosnyje krosnies vamzdis ilgą laiką turi išlikti stabilus deguonies arba vandens garų aplinkoje, kad būtų išvengta priemaišų išsiskyrimo dėl oksidacijos ar korozijos.

Fotovoltinė pramonė: difuzinėje krosnyje krosnies vamzdis naudojamas fosforo difuzijos procesui (pvz., PERC ląstelių paruošimui), todėl būtina atlaikyti rūgštinių dujų koroziją POCl₃ atmosferoje.

Konsolinis irklo ir valties laikiklis

Funkcija: Konsolinis irklas naudojamas krištolinei valčiai automatiškai perkelti, o valties laikiklis naudojamas krištolinės valties padėčiai fiksuoti.

Paraiškos scenarijai:

Puslaidininkinių plokštelių gamybos procese konsolinė mentė turi išlaikyti didelį mechaninį stiprumą greito kėlimo ir nuleidimo metu, kad būtų išvengta lūžių dėl terminio nuovargio; valties laikiklis turi išlaikyti geometrinį tikslumą aukštoje temperatūroje, kad būtų išvengta plokštelės nukrypimo.

II. Kokios yra silicio karbido medžiagų taikymo kryptys fotovoltinių ir puslaidininkių pramonėje?

Pagrindinės silicio karbido keramikos gaminių taikymo sritys sutelktos dviejų tipų įrangos procesų grandyse:

Veiklos rodikliai	Grafito medžiaga	Silicio karbido medžiaga
Aukštos temperatūros stabilumas	Lengvai oksiduojamas (>500°C temperatūroje reikalinga danga)	Antioksidacinis (ilgą laiką gali atlaikyti 1600 °C oksiduojančią atmosferą)
Cheminis inertiškumas	Lengvai korozuoja rūgštinės dujos (pvz., Cl₂, POCl₃)	Atsparumas rūgščių ir šarmų korozijai (įskaitant stiprias koroziją sukeliančias medžiagas, tokias kaip HF, HNO₃)
Dalelių užteršimo rizika	Lengva susidaryti dulkių taršai, dėl kurios atsiranda plokštelių defektų	Tankus paviršius, nėra dalelių išsiskyrimo rizikos
Mechaninis stiprumas	Lengvai deformuojamas aukštoje temperatūroje (didelis šiluminio plėtimosi koeficientas)	Didelis kietumas (Mohso kietumas 9.2), stiprus atsparumas terminiam smūgiui
Šilumos laidumas	Anizotropija, didelė vietinio perkaitimo rizika	Didelis šilumos laidumas (120 W/m`K), vienodas temperatūros laukas

Fotoelektros pramonė

PECVD krosnis: naudojama antirefleksinėms plėvelėms (pvz., silicio nitridui) nusodinti. Silicio karbido detalės turi būti atsparios jonų bombardavimui, kurį sukelia rusenimo išlydis 400–500 °C plazmos aplinkoje, kartu išvengiant plėvelės užteršimo.

Difuzinė krosnis: naudojama fosforo/boro difuzijai PN jungčių formavimui. Silicio karbido krosnies vamzdžiai turi atlaikyti POCl₃ arba BBr₃ dujų keliamą koroziją 800–1000 °C temperatūroje ir užtikrinti legiravimo vienodumą.

Puslaidininkių pramonė

Difuzinė krosnis ir oksidacinė krosnis:

Difuzinė krosnis: naudojama atkaitinimo procesui po jonų implantacijos. Silicio karbido kristalinės valtys turi vengti metalinių priemaišų (pvz., Fe, Ni) išskyrimo, kitaip padidės plokštelių nuotėkio srovė.

Oksidacijos krosnis: silicio dioksido sluoksniai auginami sausoje arba drėgnoje deguonies aplinkoje. Silicio karbido krosnies vamzdeliai turi išlaikyti mažą deguonies pralaidumą aukštoje 1200 °C temperatūroje, kad būtų išvengta nevienodo oksido sluoksnio storio.

III. Kokie silicio karbido medžiagų pranašumai, palyginti su grafitu?

Nors grafito medžiagos turi mažos kainos ir lengvo apdorojimo pranašumų, jos gerokai prastesnės už silicio karbidą šiomis pagrindinėmis savybėmis:

Konkretaus atvejo analizė:

Remiantis faktine „Veteksemicon“ gamybos statistika, puslaidininkių difuzinėje krosnyje grafito valtį reikia keisti kas 3 mėnesius, o silicio karbido valtis gali tarnauti ilgiau nei 2 metus, o plokštelių išeiga padidėja 5–10 %.

Remiantis „Semixlab“ pateiktais gamybos duomenimis, fotovoltiniame PECVD procese silicio karbido konsolinis mentelis gali padidinti akumuliatoriaus efektyvumą 2–5 % dėl dalelių taršos nebuvimo.

III. Kodėl verta rinktis „Semixlab“?

„Semixlab“ yra pirmaujanti gamintoja ir tiekėja Kinijoje, jau 20 metų daugiausia dėmesio skirianti grafito ir SiC paviršiaus dangų tyrimams. Po daugelio metų techninių tyrimų ir plėtros mūsų SiC dengimo procesas gali pasiekti daugiau nei 99.98 % grynumo, be to, pagal jūsų taikymo scenarijus galime pritaikyti skirtingo grynumo ir kainos silicio karbido gaminius. Jei jums reikia didesnio grynumo produkto, pavyzdžiui, tiesioginio kontakto su puslaidininkinių plokštelių gaminiais, galime pasiūlyti CVD SiC dangą, CVD TaC dangą ir kitus procesus ant pagrindo medžiagos paviršiaus, kad atitiktų įvairius griežtus techninius reikalavimus.