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各種の炭化硅素ウェーハボートの手法と差異

A)CVD-SiCフィルムでコーティングされたグラファイトボート

      グラファイトは加工が簡単で、さまざまな精密加工によりブロックから単一のク

      リスタルボートに加工できます。グラファイトは多孔質材料であり、さまざまな

      半導体プロセスに直接さらしてパーティクルを発生させないため、その表面は約

      100umの厚さのCVD-SiC膜でコーティングされなければなりません。しかし、

      CVD-SiCコーティングの後、ウェーハ表面のすべての領域のSiC膜の厚さを制御

      するのは容易ではありません。

      グラファイト本体とSiCフィルム間のCTE(熱膨張係数)の不一致により、SiC

      フィルムは一般に加熱と冷却繰り返し数回後は常に剥がれます。さらに、自動

      輸送中の衝突により、SiCフィルムもよく破損します。一旦 SiCフィルムが剥が

      されると、グラファイトは環境にさらされ、腐食性のガスまたは液体が多孔質

      のグラファイトに侵入すると、それを取り除くことは容易ではなく、高温プロ

      セスでのパーティクルによる事故をもたらします結果が起こりました。

      CVD-SiCフィルムでコーティングされたグラファイトボートは最も安価で、

      1,200℃以上の高温プロセスでの寿命が最も短く、約1年です。

 

B)CVD-SiC膜でコーティングされた再結晶SiCウェーハボート

      通常、再結晶化されたSiCウェーハボートは、いくつかのユニット部品を事前に

      形成し、それらを焼結してから、それぞれ処理します。 高温で各ユニット部を

      Siペーストで接合した後、CVDによりSiC膜を形成します。 再結晶SiCは多孔質

      であるため、高温でSiペーストと結合(接着)できます。 CVDコーティングな

      し多孔質の再結晶化されたSiCは、さまざまな半導体プロセスでパーティク

      ルの問題を引き起こす。したがって、CVD-SiC膜でコーティングされた再結晶

      SiCのコストは非常に高価です。さらに、ボンディング箇所のSiペーストはSiC

      材料ほど高い温度に耐えられません。さらに、ウェーハボートが衝突すると、

      コーティングされたSiCフィルムが剥離され、多孔質の再結晶SiCはさまざまな

      半導体プロセスでパーティクルの問題を引き起こします。

      このCVD-SiC膜でコーティングされた再結晶SiCウェーハボートは製造プロセス

      (成形 、焼結、機械加工、すべてのユニット部品を高温でSiペーストで接続し

      、CVD-SiCでコーティング)は長いため、製造コストは最も高いです。CVD-

      SiC膜で被覆された再結晶SiCウェーハボートはCVD-SiC膜で被覆されたグラフ

      ァイトボートのCTEの不一致による起こった問題がありません。ところが、厚

      さが約100umのCVD-SiC膜が酸洗や衝突のために、 CVD-SiC膜は剥がされて

      おり、その1,200℃以上の高温プロセスでの耐用年数は約2〜3年、非常に長く

      使えることではありません。

 

C)CVDコーティングなしの一体型SiCウェーハボート

      CVDコーティングのないウエハーボートの場合、前提条件は表面が緻密な材料​​

      でなければならないことです。高密度SiC材料は 2つの材料、常圧焼結SiC

      (SSiC)と反応焼結SiC(RBSC、シリコン浸透SiCとしても知られている、 

      SiSiC)。常圧焼結SiC(SSiC)または反応焼結SiC(RBSC)材料はクオーツ素

      材のように溶接できません。ただし、形状が複雑なワンピースウェーハボート

      のニアネットシェイプを粉末から成形および焼結するにはは簡単ではあるませ

      ん。なお、SiCは非常に硬く、加工が難しいため、バルクワンピースSiCウェー

      ハボートの製造コストは非常に高くなります。 RBSCはSSiCよりもニアネット

      シェイプを形成する方がわずかに簡単ですが、RBSCは依然として非常に硬い

      ものであり、加工しにくいため、製造コストが非常に高くなります。一方、

      RBSCには 10-15%の遊離Siが存在しているので、SSiC材料と同じ高温に耐え

      ることができません。そして、10-15%の遊離Siは非常にHF酸により侵蝕され、

      パーティクルの問題を引き起こします。

 

D)Kallex SiC組み立て式ウェーハボート(CVDコーティングなし)

      当社のSiC組み立て式ウェーハボートの材料は純度99.875%の常圧焼結SiC

      (SSiC)のものです。私たちはそれぞれの ユニットコンポーネントを成形、

      焼結、研磨を経て作成し、SSiCネジとボルトを利用して組み立て、最後、SSiC

      ピン止めで固定しました。総荷重の重量を計算し、それを考慮に入れると、

      その荷重能力はニーズよりもはるかに高い。組み立て式のSiCウェーハボートの

      強度は問題ではありません。

      さらに、常圧焼結SSiCには、CVD膜の剥離によるパーティクルの問題がなく、

      残酷な腐蝕環境でも使えます。

      高温、腐食性、HF酸などの厳しい課題に長期的に耐えることが十分できます。

      SiC組み立て式ウェーハボートは1,200℃以上の高温プロセスでの耐用年数は少

      なくとも5年以上と予測できます。したがって、さまざまなSiCウェーハボート

      と比較して、Kallex SiC組み立て式ウェーハボートは最も経済的効果が優れてい

      るものです。