A "Força do Núcleo" dos Equipamentos de Semicondutores

A "Força do Núcleo" dos Equipamentos de Semicondutores

O carburo de silício (SiC) é um material cerâmico estrutural de alto desempenho.apresentam propriedades como alta densidade, condutividade térmica excepcional, elevada resistência à flexão e grande módulo elástico.Essas características permitem que eles suportem os ambientes de reação ásperos de corrosão extrema e temperaturas ultra altas encontradas na epitaxia de wafer, gravação e outros processos de fabricação de semicondutores. Como resultado, são amplamente utilizados em equipamentos semicondutores chave, incluindo sistemas de crescimento epitaxial, equipamentos de gravação,e sistemas de oxidação/difusão/requeijão.

Com base na estrutura cristalina, o SiC existe em numerosos politipos. Os mais comuns hoje são 3C, 4H e 6H, cada um servindo aplicações distintas.O 3C-SiC (também conhecido como β-SiC) é particularmente notável pelo seu uso como filme fino e material de revestimentoAtualmente, o β-SiC serve como material de revestimento primário para susceptores de grafite na fabricação de semicondutores.

Com base nos processos de preparação, os componentes de carburo de silício podem ser classificados em:Carbono de silício sinterizado por reação, Carbono de silício sinterizado recristalizado, Carbono de silício sinterizado sem pressão.Carbono de silício sinterizado prensado a quente、Carburo de Silício Sinterizado Prensado Isostaticamente a Quente, etc.

Entre os vários métodos de preparação de materiais de carburo de silício, os produtos fabricados por deposição química de vapor (CVD) apresentam uniformidade e pureza superiores,juntamente com a excelente capacidade de controlo dos processosOs materiais de carburo de silício CVD, devido à sua combinação única de propriedades térmicas, eléctricas e químicas excepcionais, são idealmente adequados para aplicações na indústria de semicondutores,especialmente quando os materiais de alto desempenho são críticos.

Tamanho do mercado de componentes de carburo de silício

Componentes CVD SiC

Os componentes SiC CVD são amplamente utilizados em equipamentos de gravação, equipamentos MOCVD, equipamentos epitaxial SiC, equipamentos de processamento térmico rápido (RTP) e outros campos.

Equipamento de gravação: O maior segmento de componentes CVD SiC está no equipamento de gravação.Devido à sua baixa reatividade aos gases de gravação que contêm cloro e flúor e à sua excelente condutividade elétrica, CVD SiC é um material ideal para componentes críticos como anéis de foco de gravação por plasma.

Revestimentos por suscepção de grafite: a deposição química de vapor a baixa pressão (CVD) é atualmente o processo mais eficaz para a produção de revestimentos densos de SiC,Oferecendo vantagens como espessura e uniformidade controláveisOs susceptores de grafite revestidos com SiC são componentes críticos nos equipamentos de deposição de vapor químico metálico-orgânico (MOCVD), utilizados para suportar e aquecer substratos de cristal único durante o crescimento epitaxial.

De acordo com a QY Research, o mercado global de componentes CVD SiC gerou receita de 813 milhões de USD em 2022 e deverá atingir 1,432 mil milhões de USD até 2028,crescendo a uma taxa de crescimento anual composta (CAGR) de 10.61%.

Componentes de carburo de silício sinterizado por reação (RS-SiC)

Reacção Sinterizada (Infiltração de Reação ou Reacção Bonded) Os materiais SiC apresentam uma taxa de encolhimento de sinterização linear controlável abaixo de 1%, juntamente com temperaturas de sinterização relativamente baixas.Estas propriedades reduzem significativamente os requisitos para o controlo da deformação e para o equipamento de sinterização, permitindo assim a fabricação de componentes em grande escala, uma vantagem que levou à sua ampla adopção na fabricação de estruturas ópticas e de precisão.

Em equipamentos de fabrico de circuitos integrados críticos (IC), tais como máquinas de litografia, certos componentes ópticos de alto desempenho exigem especificações de materiais extremamente rigorosas.Os espelhos de alto desempenho podem ser fabricados combinando substratos de SiC sinterizados por reação com revestimentos de carburo de silício de deposição química por vapor (CVD SiC). Através da otimização dos principais parâmetros do processo, tais como: Tipos de precursores, temperatura e pressão de deposição, proporções de gás reativo, campos de fluxo de gás, distribuições de temperatura,

é possível obter revestimentos de SiC CVD uniformes de grande área, permitindo que a precisão da superfície desses espelhos se aproxime dos parâmetros de desempenho dos homólogos internacionais.