Ⅰ. Quais são os cenários de aplicação dos produtos cerâmicos de carboneto de silício?

As cerâmicas de carboneto de silício (SiC) são amplamente utilizadas nos principais componentes de equipamentos de processo nas indústrias de semicondutores e fotovoltaica devido à sua excelente resistência a altas temperaturas, resistência à corrosão, alta condutividade térmica e baixo coeficiente de expansão térmica. A seguir, cenários de aplicação específicos de produtos típicos:

Barco de carboneto de silício

Função:

O SiC Boat é geralmente usado para transportar wafers (como wafers de silício ou wafers de carboneto de silício) para transmissão e posicionamento em processos de alta temperatura.

Cenários de aplicação:

Campo de processamento de semicondutores: Em fornos de difusão e fornos de oxidação, o barco precisa operar de forma estável por um longo tempo em um ambiente de alta temperatura acima de 1000 °C para evitar deformação ou contaminação do wafer devido ao estresse térmico.

Indústria fotovoltaica: No equipamento PECVD (deposição química de vapor aprimorada por plasma), o barco é usado para suportar wafers de silício para depositar filme antirreflexo de nitreto de silício e precisa suportar bombardeio de plasma de alta frequência e ambiente de alta temperatura.

Tubo de forno de carboneto de silício (tubo de reação de SiC)

Função: Como componente principal da câmara de reação de alta temperatura, ele fornece um campo de temperatura uniforme e um ambiente quimicamente inerte.

Cenários de aplicação:

Indústria de semicondutores: No forno de oxidação, o tubo do forno precisa permanecer estável por um longo tempo em um ambiente de oxigênio ou vapor de água para evitar a liberação de impurezas devido à oxidação ou corrosão.

Indústria fotovoltaica: No forno de difusão, o tubo do forno é usado para o processo de difusão de fósforo (como a preparação de células PERC) e é necessário resistir à corrosão de gás ácido na atmosfera de POCl₃.

Suporte para barco e remo cantilever

Função: O remo cantilever é usado para transferir automaticamente o barco de cristal, e o suporte do barco é usado para fixar a posição do barco de cristal.

Cenários de aplicação:

No processo de wafer semicondutor, a pá cantilever precisa manter alta resistência mecânica durante elevação e abaixamento rápidos para evitar fratura devido à fadiga térmica; o suporte do barco precisa manter a precisão geométrica em alta temperatura para evitar desvio do wafer.

Ⅱ. Quais são as direções de aplicação dos materiais de carboneto de silício nas indústrias fotovoltaica e de semicondutores?

As principais aplicações dos produtos cerâmicos de carboneto de silício estão concentradas nos elos de processo de dois tipos de equipamentos:

Indicadores de desempenho	Material de grafite	Material de carboneto de silício
Estabilidade a alta temperatura	Fácil de oxidar (>500°C requer proteção de revestimento)	Antioxidação (pode suportar atmosfera oxidante de 1600°C por um longo tempo)
Inércia química	Fácil de ser corroído por gases ácidos (como Cl₂, POCl₃)	Resistência à corrosão ácida e alcalina (incluindo meios corrosivos fortes, como HF, HNO₃)
Risco de contaminação por partículas	Fácil de gerar poluição de poeira, resultando em defeitos no wafer	Superfície densa, sem risco de desprendimento de partículas
Força mecânica	Fácil de deformar em altas temperaturas (alto coeficiente de expansão térmica)	Alta dureza (dureza Mohs 9.2), forte resistência ao choque térmico
Condutividade térmica:	Anisotropia, alto risco de superaquecimento local	Alta condutividade térmica (120 W/m`K), campo de temperatura uniforme

Indústria fotovoltaica

Forno PECVD: utilizado para depositar filmes antirreflexo (como nitreto de silício). As peças de carboneto de silício precisam resistir ao bombardeio iônico causado pela descarga luminescente em um ambiente de plasma de 400 a 500 °C, evitando a contaminação do filme.

Forno de difusão: utilizado para difusão de fósforo/boro para formar junções PN. Os tubos do forno de carboneto de silício precisam resistir à corrosão dos gases POCl₃ ou BBr₃ a 800~1000°C e garantir a uniformidade da dopagem.

Indústria de semicondutores

Forno de difusão e forno de oxidação:

Forno de difusão: utilizado no processo de recozimento após a implantação iônica. Os cristais de carboneto de silício devem evitar a liberação de impurezas metálicas (como Fe, Ni), caso contrário, haverá aumento da corrente de fuga no wafer.

Forno de oxidação: cultiva camadas de dióxido de silício em ambientes de oxigênio seco ou úmido. Os tubos do forno de carboneto de silício precisam manter baixa permeabilidade ao oxigênio a uma temperatura elevada de 1200 °C para evitar espessuras irregulares da camada de óxido.

Ⅲ. Quais são as vantagens dos materiais de carboneto de silício em relação ao grafite?

Embora os materiais de grafite tenham as vantagens de baixo custo e fácil processamento, eles são muito inferiores ao carboneto de silício nas seguintes propriedades principais:

Análise de caso específico:

De acordo com as estatísticas de produção reais da Veteksemicon, no forno de difusão de semicondutores, o barco de grafite precisa ser substituído a cada 3 meses, enquanto o barco de carboneto de silício pode durar mais de 2 anos, e o rendimento do wafer é aumentado em 5% a 10%.

De acordo com os dados de produção fornecidos pela Semixlab, no processo PECVD fotovoltaico, a pá cantilever de carboneto de silício pode aumentar a eficiência da bateria em 2% a 5% devido à ausência de poluição de partículas.

Ⅳ. Por que escolher a Semixlab?

A Semixlab é uma fabricante e fornecedora líder na China, com foco na pesquisa de revestimentos de superfície de grafite e SiC há 20 anos. Após anos de pesquisa e desenvolvimento técnico, nosso processo de revestimento de SiC pode atingir uma pureza superior a 99.98%, e também podemos personalizar produtos de carboneto de silício com diferentes purezas e preços, de acordo com seus cenários de aplicação. Se você precisar de um produto com maior pureza, como para contato direto com wafers semicondutores, podemos fornecer revestimentos de SiC CVD, revestimentos de TaC CVD e outros processos na superfície do substrato para atender aos seus diversos requisitos técnicos rigorosos.