בסיס/מגש הגרפיט הוא רכיב תמיכה וחימום ליבה בייצור מוליכים למחצה, המשמש לתמיכה בפרוסות ולהשגת פיזור חום אחיד במהלך תהליכי-טמפרטורות גבוהות כגון CVD, PVD, תחריט וצמיחה אפיטקסיאלית. תוך שימוש במצע גרפיט איזוסטטי בטוהר אולטרה-גבוה-ושילוב טכנולוגיות ציפוי מתקדמות (כגון SiC, TaC, BN וכו'), הוא מבטיח יציבות מבנית, אינרציה כימית ואחידות שדה תרמית בסביבה קיצונית של 1000-1800 מעלות. זהו מרכיב מפתח להבטחת תפוקת וביצועים של פרוסות.
| שכבת מבנה | סוג חומר | פרמטרים טכניים | פונקציית ליבה |
|---|---|---|---|
| מצע | גרפיט איזוסטטי-בטוהר גבוה | טוהר גדול או שווה ל-99.9995% (5N-6N), צפיפות 1.85-1.95g/cm³, מבנה גרגירי עדין (פחות או שווה ל-50μm) | לספק מוליכות תרמית גבוהה, מקדם התפשטות נמוך וביצועי עיבוד מעולים |
| שכבת מעבר (אופציונלי) | בורון ניטריד (BN)/סיליקון ניטריד (SiNₓ) | עובי 5-15μm, אחיד וצפוף | שפר את הדבקת הציפוי והקל על חוסר התאמה של התפשטות תרמית |
| ציפוי פונקציונלי | סיליקון קרביד (SiC)/טנטלום קרביד (TaC) | עובי 80-150 מיקרומטר, צפיפות גדולה או שווה ל-99.9% | מציעים אינרטיות כימית, עמידות בפני שחיקה ובקרת זיהום |
| טיפול פני השטח | ליטוש/טקסטורה מדויקת | חספוס פני השטח Ra פחות או שווה ל-0.8μm | ודא התאמת רקיק ואחידות הטמפרטורה |
קולט רקיק בודד
יישום: תהליכים מתקדמים לגידול אפיטקסיאלי של 8/12 אינץ', SiC/GaN
מאפיינים: עיצוב משולב, מובנה-בחריצי מיקום מדויקים, הבדל טמפרטורת-מרכזי בקצה קטן או שווה ל-±1.5 מעלות
יישומים אופייניים: ציוד MOCVD-מתקדם כגון ASM, Applied Materials
מגש ריבוי-ופל
מפרט: 6/8 אינץ', מסוגל להחזיק 4-12 פרוסות
מאפיינים: עיצוב בקרת טמפרטורת אזור, מיקום פרוסות עצמאי, ערוצי זרימת אוויר אופטימליים
יישומים אופייניים: ייצור המוני תנורים אפיטקסיאליים, ייצור שבבי LED
בסיס -סוג חבית (סולם חבית)
מבנה: גלילי/צורת טבעת-, לטעינה אנכית של פרוסות
מאפיינים: ניצול שטח יעיל, פיזור זרימת אוויר אחיד, מתאים לייצור המוני
יישומים אופייניים: כורי LPE, תהליך אפיטקסיאלי רב גבישי
מגש צף-אוויר (מגש צף אוויר)
חדשנות:-ערוצי זרימת אוויר-מובנים, המאפשרים העברת ופל ללא מגע
יתרונות: אפס זיהום חלקיקים, רקיק ללא לחץ מכני, מתאים לפרוסות דקות / גמישות במיוחד-
יישומים טיפוסיים: התקני כוח SiC, ייצור חיישנים-מתקדמים
תהליך ייצור
התאמה אישית של חומר גלם -טוהר גבוה: בחר גרפיט פתיתים טבעי, עבר טיהור כימי + גרפיטיזציה בטמפרטורה- גבוהה להסרת זיהומי מתכת לרמת ppb
לחיצה איזוסטטית: השתמש בטכנולוגיית כבישה איזוסטטית קרה (CIP), בלחץ של 300-500 MPa, ללחיצה בכיוון מלא, המבטיחה שגיאה אנזוטרופית פחות או שווה ל-3%
גרפיטציה-בטמפרטורה גבוהה: טיפול גרפיטיזציה ב-2800-3000 מעלות, שיפור הגבישיות והמוליכות התרמית, הפחתת ההתנגדות ל-10-15 μΩ·m
עיבוד CNC מדויק: מרכז עיבוד של חמישה-צירים联动, השגת מבנים מורכבים כגון תעלות זרימה, חריצי מיקום וחורי אוורור, עם סובלנות מימדית של ±0.01 מ"מ
שדות יישום מיוחדים
אריזה מתקדמת: תהליך TSV (Silicon Through Hole) המשמש לתמיכה וחימום של פרוסות, המבטיח אחידות של חורים ביחס גובה-רוחב גבוה
התקני כוח: תהליך אפיטקסי SiC בייצור IGBT ו-MOSFET, המחייב מצע לעמוד ב-1600 מעלות + טמפרטורות גבוהות
אופטו-אלקטרוניקה: אפיטקסית GaAs/InP בייצור VCSEL וגלאים, הדורשת זיהום נמוך במיוחד ואחידות טמפרטורה גבוהה
MEMS: תהליך-התצהיר בטמפרטורה גבוהה בייצור מיקרו-אלקטרומכניות, שולט במדויק על חלוקת המתח של הסרט
מכשירים קוונטיים: דרישות טוהר-גבוהות במיוחד (פחות או שווה ל-1ppm זיהומים) בייצור שבבים מוליכים-על וייצור נקודות קוונטיות, פתרונות ציפוי מותאמים אישית
תיאורי מקרה להצלחת לקוחות
יצרן בינלאומי מוביל של מכשירי כוח SiC: לאחר אימוץ מצע ציפוי TaC, שיעור הפגמים של הפרוסה האפיטקסיאלית ירד ב-42%, ויעילות הייצור עלתה ב-25%
מפעל שבבי LED ביתי מוביל: שימוש במגשים מרובים-מצופים SiC, קצב פעולת הציוד עלה ב-30%, ועלות התחזוקה השנתית ירדה ב-50%
מוסד מחקר MEMS אירופאי: בסיס אוויר צף-מותאם אישית פתר את הבעיה של עיוות רקיק דק, ומחזור המחקר והפיתוח קוצר ב-6 חודשים
| פָּרָמֶטֶר | יְחִידָה | קולט רקיק בודד (8 אינץ') | מגש-רבים (6", 6 חתיכות) | קולט חבית | מגש צף אוויר (SiC) |
|---|---|---|---|---|---|
| חומר בסיס | - | גרפיט איזוסטטי-בטוהר גבוה (5N) | גרפיט איזוסטטי-בטוהר גבוה (5N) | גרפיט-בצפיפות גבוהה (6N) | גרפיט דק במיוחד-(6N) |
| סוג ציפוי | - | CVD SiC | CVD SiC + BN Interlayer | CVD SiC | CVD TaC |
| עובי ציפוי | μm | 100-120 | 80-100 | 120-150 | 90-110 |
| טוהר (סה"כ) | % | גדול או שווה ל-99.9995 | גדול או שווה ל-99.999 | גדול או שווה ל-99.9999 | גדול או שווה ל-99.9999 |
| צְפִיפוּת | g/cm³ | 1.90-1.95 | 1.88-1.92 | 1.92-1.96 | 1.93-1.97 |
| מוליכות תרמית | W/m·K | 250-280 | 220-250 | 200-230 | 270-300 |
| טמפרטורת פעולה מקסימלית | תוֹאַר | 1700 (אינרט) | 1600 (אינרט) | 1800 (אינרט) | 1650 (אינרט) |
| אחידות טמפרטורה | % | ±1.0 | ±1.5 | ±2.0 | ±0.8 |
| חספוס פני השטח (Ra) | μm | פחות או שווה ל-0.5 | פחות או שווה ל-0.8 | פחות או שווה ל-1.0 | פחות או שווה ל-0.3 |
| סובלנות מימדית | מ"מ | ±0.01 | ±0.02 | ±0.03 | ±0.008 |
| תוחלת חיים טיפוסית | מחזורים | 2500+ | 2000+ | 1800+ | 3000+ |
| תאימות לגודל רקיק | אִינְטשׁ | 8 | 6 (6 חתיכות) | 4-6 (12 חתיכות) | 8 |
תגיות פופולריות: מגש/מגש גרפיט, יצרנים/מגשי גרפיט גרפיט, ספקים, מפעל
