Apa itu Perahu Wafer Keramik Silikon Karbida(SiC)?

Dalam proses semikonduktor suhu tinggi, penanganan, pendukung, dan perlakuan termal wafer bergantung pada komponen pendukung khusus—perahu wafer. Ketika suhu proses meningkat dan persyaratan kebersihan dan kontrol partikel meningkat, kapal wafer kuarsa tradisional secara bertahap mengungkapkan masalah seperti masa pakai yang pendek, tingkat deformasi yang tinggi, dan ketahanan terhadap korosi yang buruk.Perahu wafer keramik silikon karbida (SiC).muncul dalam konteks ini dan telah menjadi pembawa utama dalam peralatan pemrosesan termal kelas atas.

Silikon karbida (SiC) adalah bahan keramik rekayasa yang menggabungkan kekerasan tinggi, konduktivitas termal tinggi, dan stabilitas kimia yang sangat baik. Keramik SiC, yang dibentuk melalui sintering suhu tinggi, tidak hanya menunjukkan ketahanan guncangan termal yang unggul namun juga mempertahankan struktur dan ukuran yang stabil dalam lingkungan oksidasi dan korosif. Hasilnya, ketika dibuat menjadi bentuk perahu wafer, bahan ini dapat diandalkan untuk mendukung proses suhu tinggi seperti difusi, anil, dan oksidasi, sehingga sangat cocok untuk proses termal yang beroperasi pada suhu di atas 1100°C.

Struktur perahu wafer biasanya didesain dengan konfigurasi grid paralel berlapis-lapis, mampu menampung puluhan bahkan ratusan wafer secara bersamaan. Keunggulan keramik SiC dalam mengontrol koefisien ekspansi termal membuatnya tidak terlalu rentan terhadap deformasi termal atau retakan mikro selama proses peningkatan dan penurunan suhu tinggi. Selain itu, kandungan pengotor logam dapat dikontrol secara ketat, sehingga secara signifikan mengurangi risiko kontaminasi pada suhu tinggi. Hal ini membuatnya sangat cocok untuk proses yang sangat sensitif terhadap kebersihan, seperti pembuatan perangkat listrik, MOSFET SiC, MEMS, dan produk lainnya.

Dibandingkan dengan perahu wafer kuarsa tradisional, perahu wafer keramik silikon karbida biasanya memiliki masa pakai 3-5 kali lebih lama dalam kondisi siklus termal bersuhu tinggi dan sering. Kekakuan dan ketahanannya yang lebih tinggi terhadap deformasi memungkinkan penyelarasan wafer yang lebih stabil, sehingga membantu meningkatkan hasil. Lebih penting lagi, material SiC mempertahankan perubahan dimensi minimal selama siklus pemanasan dan pendinginan yang sering, mengurangi chipping tepi wafer atau pelepasan partikel yang disebabkan oleh deformasi perahu wafer.

Dalam hal manufaktur, perahu wafer silikon karbida biasanya diproduksi melalui sintering reaksi (RBSiC), sintering padat (SSiC), atau sintering berbantuan tekanan. Beberapa produk kelas atas juga menggunakan pemesinan CNC presisi dan pemolesan permukaan untuk memenuhi persyaratan presisi tingkat wafer. Perbedaan teknis dalam pengendalian formula, pengelolaan pengotor, dan proses sintering antara produsen yang berbeda secara langsung mempengaruhi kinerja akhir perahu wafer.

Dalam aplikasi industri, perahu wafer keramik silikon karbida secara bertahap menjadi pilihan utama bagi produsen peralatan kelas atas dalam proses pemrosesan termal, mulai dari perangkat silikon tradisional hingga bahan semikonduktor generasi ketiga. Mereka tidak hanya cocok untuk berbagai peralatan pemrosesan termal, seperti tungku tabung vertikal dan tungku oksidasi horizontal, namun kinerjanya yang stabil di lingkungan bersuhu tinggi dan sangat korosif juga memberikan jaminan yang lebih kuat untuk konsistensi proses dan kapasitas peralatan.

Mempopulerkan kapal wafer keramik silikon karbida secara bertahap menandai percepatan penetrasi bahan keramik canggih ke komponen pendukung inti peralatan semikonduktor. Dibandingkan dengan material kuarsa tradisional, keunggulannya dalam stabilitas suhu tinggi, kekakuan struktural, dan ketahanan terhadap kelelahan termal memberikan landasan material yang andal untuk evolusi berkelanjutan pada suhu yang lebih tinggi dan jendela proses yang lebih ketat. Saat ini, perahu wafer keramik silikon karbida berukuran 6 inci dan 8 inci banyak digunakan dalam proses pengolahan termal produksi massal perangkat listrik di industri semikonduktor. Spesifikasi 12 inci secara bertahap diperkenalkan ke dalam proses kelas atas dan lini produksi lanjutan, menjadi arah penting untuk fase berikutnya dari kolaborasi peralatan dan material. Pada saat yang sama, perahu wafer berukuran 2-4 inci terus berperan dalam platform penelitian dan skenario proses tertentu, seperti pemrosesan substrat LED dan verifikasi proses. Perahu wafer keramik silikon karbida akan menunjukkan keunggulan lebih besar dalam stabilitas, pengendalian ukuran, dan kapasitas wafer, mendorong evolusi berkelanjutan dari teknologi bahan keramik terkait.