سرامیک‌های کاربید سیلیکون با خلوص بالا- و ساخت سر دوش‌های سرامیکی

Jun 18, 2026 پیام بگذارید

در محفظه های اچینگ تولید نیمه هادی ها، پلاسما دیوارها و اجزای محفظه را با سرعت چند کیلومتر-یا حتی ده ها هزار متر- در ثانیه بمباران می کند. قطعاتی مانند سر دوش، آسترهای محفظه ای و گیرنده های ویفر نه تنها باید در برابر حمله شیمیایی گازهای بسیار خورنده مقاومت کنند، بلکه باید تمیزی مطلق و پایداری ابعادی را تحت شوک حرارتی شدید و محیط های میدان الکتریکی حفظ کنند. اگر حتی یک ذره جدا شود یا مقدار کمی ناخالصی آزاد شود، کل ویفر ممکن است از بین برود. تحت چنین شرایط شدید، سرامیک‌های کاربید سیلیکون با خلوص بالا (خلوص بیشتر یا مساوی 99.5% با درجه نیمه‌هادی به بالای 99.99%)-دارای سختی نزدیک به الماس، رسانایی حرارتی عالی، بی‌اثری شیمیایی شدید، باز بودن و عدم باز بودن{10} تخلخل{11}}به "مواد اسکلتی" مسلم برای تجهیزات نیمه هادی تبدیل شده است.

IMG20260107093001

در حال حاضر، اجزای SiC برای کاربردهای نیمه هادی عمدتاً از طریق دو مسیر تولید می شوند. اولین مورد، مسیر پخت پودر (SSiC/HPSiC) است که پودرهای با خلوص{{1} بالا را در دماهای بالا متراکم می‌کند. این رویکرد می‌تواند اشکال پیچیده را با حفظ کارایی هزینه در خود جای دهد، و آن را به ماده اصلی برای{3}}درجه حرارت بالا و قطعات جابجایی تمیز مانند قایق‌های ویفر، گیرنده‌ها و بازوهای روباتیک تبدیل می‌کند. دوم مسیر رسوب بخار شیمیایی (CVD{5}}SiC) است که لایه به لایه اتم مواد را از پیش سازهای گازی رشد می دهد. محصولات به دست آمده می توانند خلوصی تا 99.9995% را بدون مرز دانه،-چگالی فوق العاده بالا و مقاومت قوی در برابر بمباران پلاسما- بدست آورند که راه حل نهایی مقاومت در برابر خوردگی پلاسما را نشان می دهد. مواد مصرفی حیاتی مانند سر دوش های سرامیکی اغلب با این فرآیند تولید می شوند و کیفیت آنها مستقیماً بر یکنواختی حکاکی ویفر و عملکرد کلی تأثیر می گذارد.

با این حال، موانع فنی برای سر دوش های CVD-SiC بسیار زیاد است. هر مرحله-از تهیه مواد خام پودر نیمه هادی-با درجه خلوص بیشتر یا مساوی 99.99%، تا انبساط چگالی تا نزدیک-چگالی نظری و بدون تخلخل باز، تا اتم دقیق-توسط-اتم کنترل ریز{8} رشد CVD ماشینکاری-در قلمرو پردازش پیشرفته قرار دارد. برای مدت طولانی، بازار چنین قطعاتی به شدت تحت سلطه شرکت های خارج از کشور بوده است. با این حال، با ادامه روند تولید نیمه هادی های داخلی به سمت گره های مهم تر، تقاضا برای تولید محلی قطعات تجهیزات به طور فزاینده ای ضروری شده است. بنابراین، قابلیت ساخت{13}}در مقیاس بزرگ و ماشین‌کاری با دقت بالا{14}}این اجزا به یکی از جهت‌های استراتژیک اصلی تبدیل شده است که به شدت در کل زنجیره صنعت نیمه‌رسانا، از تأمین‌کنندگان بالادستی تا تولیدکنندگان پایین‌دستی، دنبال می‌شود.