La produzione avanzata di chip semiconduttori si basa su una serie di processi termici ultra-elevati-a temperatura e ultra-puliti, mentre i componenti in grafite ad elevata-purezza sono i principali portatori di zone calde di tutte le apparecchiature di elaborazione termica. A differenza della grafite industriale tradizionale, la grafite di grado-semiconduttore richiede purezza ultra-elevata, rilascio di particelle ultra-basso, stabilità dimensionale ultra-precisa e superficie ultra-pulita come indicatori di valutazione principali. Con il continuo avanzamento dei nodi di processo globale dei semiconduttori da 14 nm a 7 nm, 5 nm e 2 nm, i requisiti di purezza e precisione dei componenti di grafite sono stati elevati a un livello senza precedenti, diventando un materiale di base chiave che limita la resa dei chip avanzati.
I componenti in grafite dei semiconduttori coprono l'intera catena industriale della produzione di wafer, comprese le parti del campo termico del forno di crescita del silicio monocristallino, i componenti in grafite con crescita dei semiconduttori ad ampio-bandgap SiC, i supporti in grafite del forno di ricottura dei wafer, i componenti di riscaldamento della grafite del forno a diffusione e i substrati dei suscettori in grafite delle apparecchiature epitassiali. Ogni scenario di processo ha standard tecnici esclusivi: la grafite con crescita di cristalli di silicio richiede impurità metalliche ultra-basse per evitare la contaminazione dei wafer; La grafite di crescita SiC deve resistere a temperature ultra-elevate superiori a 2200 gradi con una struttura stabile; i componenti in grafite per ricottura e diffusione richiedono una superficie ultra-piatta e zero rilascio di particelle per garantire la pulizia della superficie del wafer.
Il controllo della purezza ultra-elevata è il principale ostacolo tecnico della grafite dei semiconduttori. I nodi di processo avanzati richiedono un contenuto di ceneri di grafite inferiore a 1 ppm e le tracce di impurità dei metalli di transizione come ferro, rame, nichel e cromo devono essere controllate a livello di ppb. Queste impurità in tracce si diffonderanno nel wafer ad alta temperatura, formando canali di perdita e punti difettosi, con conseguente degrado delle prestazioni del chip e collasso della resa. Pertanto, la grafite semiconduttrice deve essere sottoposta a molteplici trattamenti di purificazione alogena ad alta-temperatura e di degasaggio sotto vuoto per rimuovere completamente le sostanze volatili interne e le impurità metalliche, che è un processo di purificazione che la normale grafite industriale non prevede.
La lavorazione di precisione e il trattamento superficiale sono un altro vantaggio fondamentale della grafite semiconduttrice. I componenti in grafite a livello di wafer-richiedono una tolleranza dimensionale a livello di-micron e una rugosità superficiale a livello di-nanometri. Le parti strutturali-con pareti sottili e scanalate utilizzate per i cuscinetti dei wafer e la guida del flusso di gas richiedono zero bave e zero micro-fessurazioni. Allo stesso tempo, la maggior parte dei componenti in grafite dei semiconduttori devono essere rivestiti con SiC o carbonio pirolitico. La planarità, la compattezza e l'uniformità superficiale dei substrati di grafite determinano direttamente l'adesione del rivestimento e la durata di servizio, mentre substrati non qualificati porteranno al distacco del rivestimento e al fallimento del processo.
La stabilità termica e l'uniformità sono anche indicatori chiave della grafite semiconduttrice. Il basso coefficiente di espansione termica della grafite isostatica di alta-qualità garantisce che i componenti non si deformino o si spostino durante ripetuti cicli termici ad alta-temperatura, mantenendo la coerenza del campo di temperatura di lavorazione dei wafer e del campo di gas. Per le apparecchiature per wafer di grande-diametro da 300 mm e 450 mm, i componenti monolitici integrati in grafite sostituiscono le parti giuntate, eliminando gli errori di processo causati da gap di assemblaggio e garantendo un ambiente di elaborazione ultra-uniforme per wafer di grandi-dimensioni.
Fabbrica di stampi abrasivi e grafite Huixian Jinchengè da tempo impegnata nella lavorazione di precisione e nella produzione personalizzata di componenti in grafite di elevata purezza-di grado elevato-per semiconduttori, supportando il miglioramento della catena di fornitura di apparecchiature per semiconduttori nazionale e globale. Fondata nel 1984, l'azienda padroneggia l'intero-processo tecnologico di lavorazione dei substrati di grafite semiconduttrice, tra cui la vagliatura di pezzi grezzi di elevata-purezza, la lavorazione CNC di precisione, la lucidatura di superfici ultra-pulita, il degasaggio sotto vuoto e il pretrattamento pre-del rivestimento. La fabbrica adotta materie prime importate di grafite isostatica di purezza ultra-elevata-e implementa rigorosamente processi di purificazione e rimozione delle impurità a livello di semiconduttore-per garantire che tutti i componenti finiti soddisfino gli standard di purezza dei nodi di processo avanzati dei chip.
Dotata di apparecchiature professionali di lavorazione e lucidatura di ultra-precisione, Jincheng Graphite è in grado di elaborare complessi grezzi di suscettori di grafite, componenti di schermatura termica, elementi riscaldanti e dispositivi di supporto per wafer per apparecchiature di diffusione, ricottura, epitassia e crescita dei cristalli di semiconduttori. L'azienda controlla rigorosamente la tolleranza di lavorazione e la ruvidità superficiale, elimina bave di lavorazione e micro-difetti e fornisce substrati corrispondenti di alta-qualità per il successivo rivestimento SiC e PyC. Tutti i prodotti sono sottoposti a un rigoroso rilevamento dimensionale CMM, allo screening dei difetti superficiali e all'analisi del contenuto di impurità per garantire una consegna senza difetti-.
Diversamente dalla grafite industriale standardizzata, Jincheng Graphite fornisce soluzioni personalizzate di abbinamento dei processi in base a diversi modelli di apparecchiature per semiconduttori e nodi di processo. Il team tecnico collabora con i produttori di apparecchiature per semiconduttori per ottimizzare la struttura dei componenti e il processo di trattamento superficiale, migliorando l'uniformità termica e le prestazioni antinquinamento dei componenti in grafite. Con la localizzazione accelerata delle apparecchiature per semiconduttori a livello globale, la capacità di lavorazione domestica della grafite di precisione di alta- qualità è diventata un anello importante nella catena di fornitura. Jincheng Graphite si affida a qualità stabile e capacità di personalizzazione professionale per fornire un supporto affidabile dei componenti principali per la produzione avanzata di semiconduttori.
