Ⅰ. Wat zijn de toepassingsscenario's voor keramische producten van siliciumcarbide?

Siliciumcarbide (SiC)-keramiek wordt veel gebruikt in de kerncomponenten van belangrijke procesapparatuur in de halfgeleider- en fotovoltaïsche industrie vanwege hun uitstekende hoge temperatuurbestendigheid, corrosiebestendigheid, hoge thermische geleidbaarheid en lage thermische uitzettingscoëfficiënt. Hieronder volgen specifieke toepassingsscenario's voor typische producten:

Siliciumcarbide boot

Functionaliteit:

SiC Boat wordt doorgaans gebruikt om wafers (zoals siliciumwafers of siliciumcarbidewafers) te dragen voor transmissie en positionering in processen met hoge temperaturen.

Applicatiescenario's:

Vakgebied halfgeleiderverwerking: In diffusie- en oxidatieovens moet het schip gedurende lange tijd stabiel kunnen werken in een omgeving met hoge temperaturen van meer dan 1000°C om vervorming of verontreiniging van de wafer door thermische spanning te voorkomen.

Fotovoltaïsche industrie: In PECVD-apparatuur (Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition) wordt de boot gebruikt om siliciumwafers te ondersteunen voor het afzetten van antireflectiefolie van siliciumnitride. De boot moet bestand zijn tegen plasmabombardementen met hoge frequenties en een omgeving met hoge temperaturen.

Siliciumcarbide ovenbuis (SiC-reactiebuis)

Functie: Als kerncomponent van de hogetemperatuurreactiekamer zorgt het voor een uniform temperatuurveld en een chemisch inerte omgeving.

Applicatiescenario's:

Halfgeleiderindustrie: In de oxidatieoven moet de ovenbuis gedurende langere tijd stabiel blijven in een zuurstof- of waterdampomgeving om te voorkomen dat er onzuiverheden vrijkomen door oxidatie of corrosie.

Fotovoltaïsche industrie: In de diffusie-oven wordt de ovenbuis gebruikt voor het fosfordiffusieproces (zoals de bereiding van PERC-cellen) en is het noodzakelijk om corrosie door zuur gas in de POCl₃-atmosfeer te weerstaan.

Cantilever peddel en boothouder

Functie: De cantilever-peddel wordt gebruikt om de kristalboot automatisch over te brengen, en de boothouder wordt gebruikt om de positie van de kristalboot te fixeren.

Applicatiescenario's:

Bij het halfgeleiderwaferproces moet de cantileverpeddel een hoge mechanische sterkte behouden tijdens het snel heffen en neerlaten om breuk door thermische vermoeidheid te voorkomen. De boothouder moet bij hoge temperaturen de geometrische nauwkeurigheid behouden om afwijkingen van de wafer te voorkomen.

Ⅱ. Wat zijn de toepassingsrichtingen van siliciumcarbidematerialen in de fotovoltaïsche en halfgeleiderindustrie?

De kerntoepassingen van keramische siliciumcarbideproducten zijn geconcentreerd in de procesverbindingen van twee soorten apparatuur:

Prestatie-indicatoren	Grafietmateriaal	Siliciumcarbide materiaal
Stabiliteit op hoge temperatuur	Gemakkelijk te oxideren (>500°C vereist coatingbescherming)	Antioxidatie (kan langdurig een oxiderende atmosfeer van 1600°C weerstaan)
Chemische inertie	Wordt gemakkelijk gecorrodeerd door zure gassen (zoals Cl₂, POCl₃)	Corrosiebestendigheid tegen zuur en alkali (inclusief sterk corrosieve media zoals HF, HNO₃)
Risico op verontreiniging door deeltjes	Gemakkelijk stofvervuiling genereren, wat resulteert in waferdefecten	Dicht oppervlak, geen risico op deeltjesafscheiding
Mechanische kracht	Gemakkelijk te vervormen bij hoge temperaturen (hoge thermische uitzettingscoëfficiënt)	Hoge hardheid (Mohs-hardheid 9.2), sterke thermische schokbestendigheid
Warmtegeleiding	Anisotropie, hoog risico op lokale oververhitting	Hoge thermische geleidbaarheid (120 W/m`K), uniform temperatuurveld

Fotovoltaïsche industrie

PECVD-oven: wordt gebruikt voor het aanbrengen van antireflectiefilms (zoals siliciumnitride). Siliciumcarbide-onderdelen moeten bestand zijn tegen ionenbombardementen veroorzaakt door gloeiontlading in een plasma-omgeving van 400-500 °C, en tegelijkertijd verontreiniging van de film voorkomen.

Diffusie-oven: gebruikt voor fosfor/boordiffusie om PN-verbindingen te vormen. Siliciumcarbide ovenbuizen moeten bestand zijn tegen corrosie door POCl₃- of BBr₃-gassen bij 800-1000 °C en een uniforme dotering garanderen.

Halfgeleiderindustrie

Diffusie-oven en oxidatieoven:

Diffusie-oven: gebruikt voor het gloeiproces na ionenimplantatie. Kristalboten van siliciumcarbide moeten voorkomen dat metaalverontreinigingen (zoals ijzer en nikkel) vrijkomen, anders ontstaat er een verhoogde lekstroom in de wafer.

Oxidatieoven: laat siliciumdioxidelagen groeien in droge of natte zuurstofomgevingen. Siliciumcarbide ovenbuizen moeten een lage zuurstofpermeabiliteit behouden bij een hoge temperatuur van 1200 °C om een ​​ongelijkmatige dikte van de oxidelaag te voorkomen.

Ⅲ. Wat zijn de voordelen van siliciumcarbidematerialen ten opzichte van grafiet?

Hoewel grafietmaterialen de voordelen hebben van lage kosten en eenvoudige verwerking, zijn ze qua volgende belangrijke eigenschappen veel slechter dan siliciumcarbide:

Specifieke casusanalyse:

Volgens de werkelijke productiestatistieken van Veteksemicon moet de grafietboot in de halfgeleiderdiffusieoven elke 3 maanden worden vervangen, terwijl de siliciumcarbideboot meer dan 2 jaar mee kan gaan en de waferopbrengst met 5%~10% toeneemt.

Volgens de productiegegevens van Semixlab kan de siliciumcarbide cantilever-paddle bij het fotovoltaïsche PECVD-proces de batterij-efficiëntie met 2% tot 5% verhogen vanwege de afwezigheid van deeltjesvervuiling.

Ⅳ. Waarom Semixlab kiezen?

Semixlab is een toonaangevende fabrikant en leverancier in China die zich al 20 jaar richt op onderzoek naar grafiet- en SiC-oppervlaktecoatings. Na jaren van technisch onderzoek en ontwikkeling kan ons SiC-coatingproces een zuiverheid van meer dan 99.98% bereiken. We kunnen ook siliciumcarbideproducten met verschillende zuiverheidsgraden en prijsniveaus op maat maken, afhankelijk van uw toepassingsscenario's. Heeft u een product met een hogere zuiverheidsgraad nodig, zoals direct contact met halfgeleiderwafers? Dan kunnen wij CVD SiC-coating, CVD TaC-coating en andere processen op het oppervlak van het substraatmateriaal leveren om aan uw diverse strenge technische eisen te voldoen.