Industrie nieuws

Hoogzuivere kwartsmaterialen spelen een cruciale rol in de halfgeleiderindustrie. Hun superieure weerstand tegen hoge temperaturen, corrosieweerstand, thermische stabiliteit en lichttransmissie-eigenschappen maken ze tot kritische verbruiksartikelen. Kwartsproducten worden gebruikt voor componenten in zowel hoge- als lagetemperatuurzones van de waferproductie, waardoor de stabiliteit en netheid van het productieproces worden gegarandeerd.

Met de mondiale energietransitie, de AI-revolutie en de golf van informatietechnologieën van de nieuwe generatie is siliciumcarbide (SiC) snel geëvolueerd van een ‘potentieel materiaal’ naar een ‘strategisch basismateriaal’ vanwege zijn uitzonderlijke fysieke eigenschappen.

Bij hoge-temperatuurprocessen in halfgeleiders zijn de hantering, ondersteuning en thermische behandeling van wafers afhankelijk van een speciaal ondersteunend onderdeel: de waferboot. Naarmate de procestemperaturen stijgen en de vereisten voor zuiverheid en deeltjesbeheersing toenemen, brengen traditionele kwartswafelboten geleidelijk problemen aan het licht zoals een korte levensduur, hoge vervormingssnelheden en een slechte corrosieweerstand.

Voor de productie van siliciumcarbidesubstraten op industriële schaal is het succes van een enkele groeirun niet het einddoel. De echte uitdaging ligt in het garanderen dat kristallen die in verschillende batches, gereedschappen en tijdsperioden zijn gekweekt, een hoog niveau van consistentie en herhaalbaarheid in kwaliteit behouden. In deze context gaat de rol van tantaalcarbide (TaC)-coating verder dan alleen basisbescherming: het wordt een sleutelfactor bij het stabiliseren van het procesvenster en het veiligstellen van de productopbrengst.

​De groei van siliciumcarbide (SiC) PVT brengt ernstige thermische cycli met zich mee (kamertemperatuur boven 2200 ℃). De enorme thermische spanning die wordt gegenereerd tussen de coating en het grafietsubstraat als gevolg van de discrepantie in de thermische uitzettingscoëfficiënten (CTE) is de kernuitdaging die de levensduur van de coating en de betrouwbaarheid van de toepassing bepaalt.

Bij het siliciumcarbide (SiC) PVT-kristalgroeiproces bepalen de stabiliteit en uniformiteit van het thermische veld rechtstreeks de kristalgroeisnelheid, defectdichtheid en materiaaluniformiteit. Als systeemgrens vertonen thermische veldcomponenten thermofysische oppervlakte-eigenschappen waarvan de kleine fluctuaties dramatisch worden versterkt onder omstandigheden van hoge temperaturen, wat uiteindelijk leidt tot instabiliteit op het groeigrensvlak.