Yarı İletken Endüstrisinde Bor Karbürün Uygulamaları
Bor karbür (B₄C), yüksek sıcaklık dayanımı, olağanüstü kimyasal inertlik, plazma erozyon direnci, düşük gaz salınımı, yüksek sertlik ve radyasyon direnci özelliklerine sahiptir. Yarı iletken üretiminin yüksek sıcaklık, vakum ve aşındırıcı çalışma koşullarına uygundur ve silikon çipler ve üçüncü nesil yarı iletkenler için önemli bir seramik malzeme olarak kullanılır.
1. Vakum İşlemleri İçin Yonga Levhası Taşıyıcı Bileşenler
-
Yüksek sıcaklıkta tavlama, oksidasyon ve difüzyon fırınları için bor karbür gofret tepsileri, taşıyıcıları ve tabanları. Düşük termal genleşme, yüksek ısı altında deformasyonu önleyerek gofretlerin homojen bir şekilde ısıtılmasını sağlar. Ultra düşük alkali metal safsızlıkları, çip devrelerinin kirlenmesini önler. Silikon gofretler, SiC ve GaN alt tabakalarla uyumludur.
-
Konumlandırma bölmeleri ve kılavuz parçalar, taşıma sırasında yonga levhalarının kenarlarının çizilmesini önler.
-
LPCVD ve difüzyon fırınları için fırın içi bağlantı parçaları, braketler ve astarlar. HCl, klor ve silan dahil olmak üzere aşındırıcı proses gazlarına karşı dayanıklı olup, katkılama doğruluğunu stabilize eder.
2. Aşındırma ve PVD/CVD Kaplama Ekipman Parçaları
- Kuru plazma aşındırma için odak halkaları, kenar halkaları ve hazne astarları. Halojen plazma bombardımanına ve korozyona karşı dayanıklıdır, istikrarlı aşındırma homojenliğini korur ve kullanım ömrünü uzatır.
- Bor karbür püskürtme hedefleri: Devreler, MEMS cihazları ve sabit disk manyetik kafaları üzerinde aşınma direncini ve korozyon önleyici performansı artırmak için koruyucu filmler kaplamak.
3. Hassas Taşlama ve Parlatma Aşındırıcıları
Yüksek saflıkta bor karbür mikro tozu (800#~5000#), silisyum karbür, safir, AlN ve GaN alt tabakaların ayna gibi pürüzsüzleştirilmesi için kullanılır. Ağır metal kirlenmesi olmadan yüksek taşlama verimliliği sağlayarak epitaksi verimini artırır.
Bor karbür bağlayıcılı aşındırıcılar, elmas taşlama disklerini düzeltmek ve ambalaj kalıplarını taşlamak için kullanılır.
4. İyon İmplantasyonu ve Radyasyon Önleyici Bileşenler
İyon implantasyon cihazları için ışın saptırıcılar, açıklıklar ve koruyucu plakalar, yüksek enerjili iyon bombardımanına dayanır ve ikincil gofret kirlenmesini önler.
Radyasyona dayanıklı çip testlerinde bor karbür fikstürler kullanılmaktadır.
5. Yarı İletken Ambalaj Aksesuarları
Aşınmaya dayanıklı kalıp ek parçaları, kesme aparatları ve yapıştırma fikstürleri, yüksek hızlı paketleme sırasında boyutsal stabiliteyi koruyarak gofret kırılmasını ve kaymasını azaltır.
6. Yüksek Sıcaklık Sensörleri ve Termokupl Kılıfları
Bor karbür termokuyu kılıfları, 2000℃’nin üzerindeki sıcaklıklara dayanıklıdır ve fırın sıcaklık ölçümü için aşındırıcı proses gazlarına karşı dirençlidir. Ayrıca yüksek sıcaklık basınç/sıcaklık sensörleri için altlık olarak da kullanılır.
7. Nötron Radyasyonuna Karşı Koruma
Bor karbür levhalar ve bloklar, yarı iletken radyasyon laboratuvarları ve wafer ışınlama atölyeleri için nötron kalkanı görevi görerek, wafer’ları ve hassas ekipmanları nötron hasarından korur ve radyoaktif yan ürün oluşturmaz.
Başlıca Avantajlar
- Hidroflorik aside, halojen plazmaya ve çoğu proses kimyasalına karşı dayanıklıdır;
- Düşük safsızlık içeriği, iyon kirliliğinden kaynaklanan çiplerin elektriksel arızasını önler;
- Düşük termal genleşme, aşırı sıcaklıklarda bile istikrarlı işleme boyutlarını garanti eder;
- Yüksek sertlik, aşındırıcı madde dökülmesini ve yonga levhalarındaki parçacık kusurlarını azaltır.
Ortak Notlar
Sinterleme için yüksek saflıkta bor karbür tozu; parlatma için dar dağılımlı mikro toz 1500#~5000#; radyasyon kalkanı için bor-10 ile zenginleştirilmiş toz.