La fabrication avancée de puces à semi-conducteurs repose sur une série de processus thermiques à ultra-haute-température et ultra-propres, et les composants en graphite de haute-pureté sont les principaux supports de zone chaude de tous les équipements de traitement thermique. Différent du graphite industriel traditionnel, le graphite de qualité semi-conducteur-utilise une pureté ultra-haute, une perte de particules ultra-faible, une stabilité dimensionnelle ultra-précise et une surface ultra-propre comme indicateurs d'évaluation de base. Avec l'avancement continu des nœuds de processus mondiaux de semi-conducteurs de 14 nm à 7 nm, 5 nm et 2 nm, les exigences de pureté et de précision des composants en graphite ont été élevées à un niveau sans précédent, devenant ainsi un matériau de base clé limitant le rendement des puces avancées.
Les composants en graphite semi-conducteur couvrent l'ensemble de la chaîne industrielle de fabrication des plaquettes, y compris les pièces de champ thermique du four de croissance en silicium monocristallin, les composants en graphite de croissance semi-conducteur à large bande interdite SiC, les supports en graphite du four de recuit de tranche, les composants de chauffage en graphite du four à diffusion et les substrats de suscepteur en graphite pour équipements épitaxiaux. Chaque scénario de processus est soumis à des normes techniques exclusives : le graphite de croissance de cristaux de silicium nécessite des impuretés métalliques ultra-faibles pour éviter la contamination des plaquettes ; Le graphite de croissance SiC doit résister à des températures ultra-élevées supérieures à 2 200 degrés avec une structure stable ; Les composants en graphite de recuit et de diffusion nécessitent une surface ultra-plate et aucune perte de particules pour garantir la propreté de la surface de la tranche.
Le contrôle de l'ultra-pureté constitue le principal obstacle technique au graphite semi-conducteur. Les nœuds de processus avancés nécessitent une teneur en cendres de graphite inférieure à 1 ppm, et les traces d'impuretés de métaux de transition telles que le fer, le cuivre, le nickel et le chrome doivent être contrôlées au niveau du ppb. Ces traces d'impuretés se diffuseront dans la tranche à haute température, formant des canaux de fuite et des points de défaut, entraînant une dégradation des performances de la puce et un effondrement du rendement. Par conséquent, le graphite semi-conducteur doit subir plusieurs traitements de purification halogène à haute température et de dégazage sous vide pour éliminer complètement les substances volatiles internes et les impuretés métalliques, ce qui est un processus de purification que le graphite industriel ordinaire ne possède pas.
L'usinage de précision et le traitement de surface sont un autre avantage essentiel du graphite semi-conducteur. Les composants en graphite au niveau de la tranche- nécessitent une tolérance dimensionnelle au niveau du micron-et une rugosité de surface au niveau du nanomètre-. Les pièces structurelles à parois minces-et rainurées utilisées pour le roulement de tranches et le guidage du flux de gaz ne nécessitent aucune bavure et aucune micro-fissure. Dans le même temps, la plupart des composants semi-conducteurs en graphite doivent être recouverts de SiC ou de carbone pyrolytique. La planéité, la compacité et l'uniformité de la surface des substrats en graphite déterminent directement l'adhérence et la durée de vie du revêtement, et des substrats non qualifiés entraîneront un pelage du revêtement et une défaillance du processus.
La stabilité thermique et l'uniformité sont également des indicateurs clés du graphite semi-conducteur. Le faible coefficient de dilatation thermique du graphite isostatique de haute-qualité garantit que les composants ne se déformeront pas ou ne se déplaceront pas lors de cycles thermiques répétés à haute-température, maintenant ainsi la cohérence du champ de température de traitement des plaquettes et du champ de gaz. Pour les équipements de tranches de grand-diamètre de 300 mm et 450 mm, les composants en graphite monolithique intégrés remplacent les pièces épissées, éliminant ainsi les erreurs de processus causées par les écarts d'assemblage et garantissant un environnement de traitement ultra-uniforme pour les tranches de grande-taille.
Usine de moules abrasifs et en graphite Huixian Jinchengs'engage depuis longtemps dans le traitement de précision et la fabrication personnalisée de composants en graphite de haute pureté-de qualité semi-conducteurs, soutenant ainsi la mise à niveau de la chaîne d'approvisionnement nationale et mondiale des équipements semi-conducteurs. Fondée en 1984, la société maîtrise l'ensemble de la technologie de traitement des substrats en graphite semi-conducteur, y compris le criblage de haute pureté, l'usinage CNC de précision, le polissage de surface ultra propre, le dégazage sous vide et le prétraitement du revêtement. L'usine adopte des matières premières importées de graphite isostatique de très -haute-graphite isostatique et met strictement en œuvre des processus de purification et d'élimination des impuretés au niveau des semi-conducteurs- pour garantir que tous les composants finis répondent aux normes de pureté des nœuds de processus de puces avancés.
Équipé d'un équipement professionnel d'usinage et de polissage d'ultra-précision, Jincheng Graphite peut traiter des ébauches complexes de suscepteurs en graphite, des composants de protection thermique, des éléments chauffants et des supports de plaquettes pour les équipements de diffusion, de recuit, d'épitaxie et de croissance cristalline des semi-conducteurs. L'entreprise contrôle strictement la tolérance d'usinage et la rugosité de la surface, élimine les bavures de traitement et les micro-défauts et fournit des substrats correspondants de haute-qualité pour les revêtements SiC et PyC ultérieurs. Tous les produits sont soumis à une détection dimensionnelle CMM stricte, à un contrôle des défauts de surface et à une analyse de la teneur en impuretés pour garantir une livraison zéro-défaut.
Différent du graphite industriel standardisé, Jincheng Graphite fournit des solutions personnalisées d'adaptation de processus en fonction de différents modèles d'équipements semi-conducteurs et nœuds de processus. L'équipe technique coopère avec les fabricants d'équipements semi-conducteurs pour optimiser la structure des composants et le processus de traitement de surface, améliorant ainsi l'uniformité thermique et les performances anti-pollution des composants en graphite. Avec la localisation accélérée des équipements mondiaux de semi-conducteurs, la capacité nationale de traitement du graphite de précision de haute qualité est devenue un maillon important de la chaîne d'approvisionnement. Jincheng Graphite s'appuie sur une qualité stable et des capacités de personnalisation professionnelles pour fournir une prise en charge fiable des composants de base pour la fabrication avancée de semi-conducteurs.
