सिलिकॉन कार्बाइड (SiC) सिरेमिक वेफर बोट म्हणजे काय?

सेमीकंडक्टर उच्च-तापमान प्रक्रियेमध्ये, वेफर्सची हाताळणी, समर्थन आणि थर्मल उपचार एका विशेष सपोर्टिंग घटकावर-वेफर बोटवर अवलंबून असतात. प्रक्रिया तापमान वाढते आणि स्वच्छता आणि कण नियंत्रण आवश्यकता वाढत असताना, पारंपारिक क्वार्ट्ज वेफर बोट्स हळूहळू कमी सेवा आयुष्य, उच्च विकृती दर आणि खराब गंज प्रतिकार यासारख्या समस्या प्रकट करतात.सिलिकॉन कार्बाइड (SiC) सिरेमिक वेफर बोट्सया संदर्भात उदयास आले आणि उच्च-अंत थर्मल प्रक्रिया उपकरणांमध्ये एक प्रमुख वाहक बनले आहे.

सिलिकॉन कार्बाइड (SiC) ही एक अभियांत्रिकी सिरॅमिक सामग्री आहे जी उच्च कडकपणा, उच्च थर्मल चालकता आणि उत्कृष्ट रासायनिक स्थिरता एकत्र करते. SiC सिरॅमिक्स, उच्च-तापमान सिंटरिंगद्वारे तयार केले जातात, केवळ उत्कृष्ट थर्मल शॉक प्रतिरोध दर्शवत नाहीत तर ऑक्सिडायझिंग आणि संक्षारक वातावरणात स्थिर संरचना आणि आकार देखील राखतात. परिणामी, वेफर बोट फॉर्ममध्ये तयार केल्यावर, ते उच्च-तापमान प्रक्रिया जसे की प्रसार, ॲनिलिंग आणि ऑक्सिडेशनला विश्वासार्हपणे समर्थन देऊ शकते, ज्यामुळे ते 1100 डिग्री सेल्सियसपेक्षा जास्त तापमानावर चालणाऱ्या थर्मल प्रक्रियेसाठी विशेषतः योग्य बनते.

वेफर बोट्सची रचना सहसा बहुस्तरीय, समांतर ग्रिड कॉन्फिगरेशनसह डिझाइन केलेली असते, ज्यामध्ये एकाच वेळी डझनभर किंवा शेकडो वेफर्स ठेवता येतात. थर्मल विस्तार गुणांक नियंत्रित करण्यासाठी SiC सिरेमिकचे फायदे उच्च-तापमान रॅम्प-अप आणि रॅम्प-डाउन प्रक्रियेदरम्यान थर्मल विकृती किंवा मायक्रोक्रॅकिंगसाठी कमी प्रवण बनवतात. याव्यतिरिक्त, धातूची अशुद्धता सामग्री कठोरपणे नियंत्रित केली जाऊ शकते, उच्च तापमानात दूषित होण्याचे धोके लक्षणीयरीत्या कमी करतात. यामुळे पॉवर उपकरणे, SiC MOSFETs, MEMS आणि इतर उत्पादनांचे उत्पादन यासारख्या स्वच्छतेसाठी अत्यंत संवेदनशील असलेल्या प्रक्रियांसाठी ते अत्यंत योग्य बनतात.

पारंपारिक क्वार्ट्ज वेफर बोट्सच्या तुलनेत, सिलिकॉन कार्बाइड सिरॅमिक वेफर बोट्सचे सेवा जीवन उच्च-तापमान, वारंवार थर्मल सायकलिंग परिस्थितीत 3-5 पट जास्त असते. त्यांची उच्च कडकपणा आणि विकृतीचा प्रतिकार अधिक स्थिर वेफर संरेखनास अनुमती देते, जे उत्पन्न सुधारण्यास मदत करते. अधिक महत्त्वाचे म्हणजे, SiC मटेरियल वारंवार गरम होण्याच्या आणि थंड होण्याच्या चक्रात कमीत कमी आयामी बदल राखतात, वेफर एज चिपिंग किंवा वेफर बोट विकृतीमुळे होणारे कण कमी करतात.

उत्पादनाच्या बाबतीत, सिलिकॉन कार्बाइड वेफर बोट्स सामान्यत: रिॲक्शन सिंटरिंग (RBSiC), दाट सिंटरिंग (SSiC) किंवा दाब-सहाय्यित सिंटरिंगद्वारे तयार केल्या जातात. काही हाय-एंड उत्पादने वेफर-स्तरीय अचूक आवश्यकता पूर्ण करण्यासाठी अचूक CNC मशीनिंग आणि पृष्ठभाग पॉलिशिंग देखील वापरतात. विविध उत्पादकांमधील सूत्र नियंत्रण, अशुद्धता व्यवस्थापन आणि सिंटरिंग प्रक्रियेतील तांत्रिक फरक थेट वेफर बोट्सच्या अंतिम कार्यक्षमतेवर परिणाम करतात.

औद्योगिक अनुप्रयोगांमध्ये, सिलिकॉन कार्बाइड सिरॅमिक वेफर बोट्स हळूहळू पारंपरिक सिलिकॉन उपकरणांपासून तृतीय-पिढीच्या अर्धसंवाहक सामग्रीपर्यंत, थर्मल प्रक्रिया प्रक्रियेत उच्च-श्रेणी उपकरण निर्मात्यांसाठी पसंतीची निवड बनत आहेत. ते केवळ उभ्या ट्यूब फर्नेसेस आणि क्षैतिज ऑक्सिडेशन फर्नेस सारख्या विविध थर्मल प्रोसेसिंग उपकरणांसाठीच योग्य नाहीत, परंतु उच्च-तापमान, अत्यंत संक्षारक वातावरणात त्यांची स्थिर कामगिरी प्रक्रियेच्या सुसंगततेसाठी आणि उपकरणांच्या क्षमतेसाठी मजबूत हमी देखील देते.

सिलिकॉन कार्बाइड सिरेमिक वेफर बोट्सचे हळूहळू लोकप्रिय होण्यामुळे सेमीकंडक्टर उपकरणांच्या मुख्य आधार घटकांमध्ये प्रवेश करणाऱ्या प्रगत सिरेमिक सामग्रीचा वेग वाढतो. पारंपारिक क्वार्ट्ज सामग्रीच्या तुलनेत, उच्च-तापमान स्थिरता, संरचनात्मक कडकपणा आणि थर्मल थकवा प्रतिरोध मधील त्यांचे फायदे उच्च तापमान आणि अधिक कठोर प्रक्रिया विंडोच्या सतत उत्क्रांतीसाठी एक विश्वसनीय सामग्री पाया प्रदान करतात. सध्या, 6-इंच आणि 8-इंच सिलिकॉन कार्बाइड सिरॅमिक वेफर बोट्स मोठ्या प्रमाणात सेमीकंडक्टर उद्योगातील उर्जा उपकरणांच्या थर्मल उपचार प्रक्रियेमध्ये मोठ्या प्रमाणावर वापरल्या जातात. 12-इंच तपशील हळूहळू उच्च-अंत प्रक्रिया आणि प्रगत उत्पादन ओळींमध्ये सादर केले जात आहेत, जे उपकरणे आणि साहित्य सहकार्याच्या पुढील टप्प्यासाठी एक महत्त्वपूर्ण दिशा बनत आहेत. त्याच वेळी, 2-4 इंच वेफर बोट्स संशोधन प्लॅटफॉर्म आणि विशिष्ट प्रक्रिया परिस्थितींमध्ये भूमिका बजावत आहेत, जसे की एलईडी सब्सट्रेट प्रक्रिया आणि प्रक्रिया सत्यापन. सिलिकॉन कार्बाइड सिरेमिक वेफर बोट्स स्थिरता, आकार नियंत्रण आणि वेफर क्षमतेमध्ये अधिक फायदे प्रदर्शित करतील, ज्यामुळे संबंधित सिरॅमिक सामग्री तंत्रज्ञानाच्या निरंतर उत्क्रांतीला चालना मिळेल.