Semicorex SiC-Komponenten im Hochtemperaturofen

SiC-Keramikist das hochtemperaturbeständige Material, das im Halbleiterprozess langlebig ist. In der Zwischenzeit kann das Material hochrein sein, um das Halbleiterniveau zu erreichen.

Semicorex bietet verschiedene kundenspezifische Lösungen anSiC-KeramikProdukte mit 3D-Drucktechnologie.

1. Der 3D-Druck ermöglicht das einmalige Formen der gesamten Form und das anschließende Sintern, alles in einem Reinraum, wodurch die Einführung ionischer Verunreinigungen während des Herstellungsprozesses verhindert wird.

2. Beim herkömmlichen Schlickerguss sind Formen erforderlich, und beim Entformen kann es leicht zu Verunreinigungen kommen.

3. Für das horizontale Ofenrohr mit Abgasrohr erfordert der traditionelle Schlickerguss ein separates Formen und Sintern des Ofenkörpers und des Gasrohrs, gefolgt von einem zweiten Sinterprozess, bevor die Gasdüse verbunden werden kann. Dies führt zu einer geringeren Festigkeit der Verbindung und macht sie bruchanfälliger.

4. Da beim 3D-Druck die gesamte Form vor dem Sintern erstellt wird, verbessert die anschließende Endbearbeitung die Ausbeute erheblich, insbesondere bei Produkten, die Schlitze erfordern, wie z. B. Wafer-Boote.

5. Der 3D-Druck bietet außerdem eine bessere Gleichmäßigkeit der Dichte als herkömmlicher Schlickerguss.

SiC-Boote

A Waffelbootist ein Prozessträger zur Aufnahme von Wafern, vor allem in Hochtemperatur-Verarbeitungsanlagen.

Bei Halbleiterherstellungsprozessen durchlaufen Wafer mehrere thermische Verarbeitungsschritte wie Diffusion, Oxidation, Tempern und chemische Gasphasenabscheidung (CVD). Bei diesen Prozessen werden die Wafer typischerweise stapelweise in Ofenröhrenanlagen gefüllt, und das Waferboot erfüllt die folgenden Funktionen:

• Mehrere Wafer transportieren und einen stabilen Abstand einhalten;
• Gewährleistung der Positionsstabilität von Wafern in Hochtemperaturumgebungen;
• Sicherstellung eines gleichmäßigen Gasflusses in Verbindung mit der Ausrüstung.

Die Struktur und die Materialeigenschaften des Waferboots wirken sich direkt auf die Wärmefeldverteilung und die Prozesskonsistenz aus.

Siliziumkarbid-Waferboote verfügen typischerweise über eine Rahmenkonstruktion, die eine hohe strukturelle Stabilität bietet. Typische Merkmale sind:

Mehrschichtige Schlitzstruktur für präzise Waferpositionierung;

Offenes Design für einfachen Gasfluss zwischen Wafern;

Hochsteifer Rahmen zur Reduzierung des Verformungsrisikos in Umgebungen mit hohen Temperaturen.

Abhängig vom Gerätetyp können Waferboote als vertikale oder horizontale Strukturen konzipiert sein und unterschiedliche Wafergrößen (z. B. 6 Zoll, 8 Zoll, 12 Zoll) unterstützen.

SiC-Cantilever-Paddel

Bei der Herstellung von Photovoltaik-Energie werden Siliziumwafer auf kleinen Booten platziert, die dann auf Bootsträgern für thermische Prozesse wie Diffusion und LPCVD platziert werden. Das Siliziumkarbidfreitragendes Paddelist eine wichtige Ladekomponente, die den Bootsträger, der die Siliziumwafer transportiert, in den Heizofen und aus diesem heraus bewegt. Das freitragende Paddel aus Siliziumkarbid gewährleistet die Konzentrizität der Siliziumwafer und der Ofenrohre, was zu einer gleichmäßigeren Diffusion und Passivierung führt. Es bleibt auch bei hohen Temperaturen schadstofffrei und verformungsfrei, weist eine ausgezeichnete Temperaturwechselbeständigkeit auf und verfügt über eine große Belastbarkeit, wodurch es häufig im Bereich der Photovoltaikzellen eingesetzt wird.

SiC-Röhren

Ofenrohresind eine Schlüsselanwendung in Halbleiterherstellungsprozessen, einschließlich thermischer Oxidation, Diffusionsdotierung, Glühen und chemischer Gasphasenabscheidung (LPCVD, APCVD). Diese Prozesse werden typischerweise in Hochtemperaturöfen durchgeführt und umfassen wichtige Schritte in der Halbleiterherstellung wie Oxidation, Diffusion von Verunreinigungen und Glühen zur Reparatur von Kristalldefekten.

Die Temperaturoxidation ist der grundlegendste Ofenrohrprozess, bei dem ein Siliziumwafer in einer Sauerstoff- oder Wasserdampfumgebung erhitzt wird. Bei der Mikrofabrikation handelt es sich bei der thermischen Oxidation um eine Methode zur Erzeugung einer dünnen Oxidschicht (typischerweise Siliziumdioxid) auf der Waferoberfläche. Diese Technik zwingt ein Oxidationsmittel dazu, bei hohen Temperaturen in den Wafer zu diffundieren und mit ihm zu reagieren.

Diffusionsdotierung ist eine zentrale Dotierungstechnik in der Halbleiterfertigung. Indem es Verunreinigungsatome (wie Bor und Phosphor) dazu bringt, bei hohen Temperaturen in das Halbleitersubstrat (hauptsächlich Siliziumwafer) zu wandern, verändert es die lokale Leitfähigkeit und den spezifischen Widerstand des Substrats und baut so wichtige Bauelementstrukturen wie PN-Übergänge, Basisregionen und Emitterregionen auf.

Zu den Glühprozessen gehört in erster Linie das schnelle thermische Glühen (RTA), eine Geräteart, die eine Hochtemperatur-Wärmebehandlung (300℃-1200℃) innerhalb extrem kurzer Zeit (Sekunden) erreicht. Es wird häufig in Schlüsselprozessen wie der Aktivierung von Halbleiterdotierstoffen, der Silizidbildung und der Verformungstechnik eingesetzt. Seine Kerntechnologie besteht in der Verwendung von Halogen-Infrarotlampen oder Laserquellen, um ein schnelles Aufheizen und Abkühlen zu erreichen, interne Waferdefekte zu beseitigen und die Kristallstruktur zu optimieren, wodurch die Leistung von Halbleiterbauelementen verbessert wird.

Schnelle thermische Glühöfen bieten ein breites Anwendungsspektrum, wie z. B. Glühen (RTA) von Silizium- und Verbindungshalbleiterwafern, schnelle thermische Oxidation (RTO), schnelles thermisches Nitrieren (RTN), schnelle thermische Diffusion von aufgeschleuderten Dotierstoffen, Kristallisation und Kontaktlegierung.