Aplicações do carboneto de boro na indústria de semicondutores
O carboneto de boro (B₄C) apresenta uma elevada resistência à temperatura, excelente inércia química, resistência à erosão por plasma, baixa emissão de gases, elevada dureza e resistência à radiação. É adequado para as condições de trabalho de alta temperatura, vácuo e corrosão do fabrico de wafers, sendo um material cerâmico fundamental para chips de silício e semicondutores de terceira geração.
1. Componentes de suporte de wafers para processos em vácuo
-
Tabuleiros, suportes e bases de carboneto de boro para fornos de recozimento, oxidação e difusão a altas temperaturas. A baixa expansão térmica evita deformações sob altas temperaturas, garantindo um aquecimento uniforme dos wafers. Níveis ultrabaixos de impurezas de metais alcalinos previnem a contaminação dos circuitos integrados. Compatível com wafers de silício, substratos de SiC e GaN.
-
Os defletores de posicionamento e as peças de guia protegem as extremidades do wafer contra riscos durante o transporte.
-
Acessórios internos para fornos de LPCVD, incluindo suportes e revestimentos para fornos de difusão. Resistentes aos gases de processo corrosivos, como o HCl, cloro e silano, estabilizando a precisão da dopagem.
2. Peças para equipamentos de gravação e revestimento PVD/CVD
- Anéis de focagem, anéis de bordo e revestimentos de câmara para gravação a plasma seco. Resistentes ao bombardeamento por plasma halogenado e à corrosão, mantendo a uniformidade da gravação e prolongando a vida útil.
- Alvos de deposição por pulverização catódica de carboneto de boro: Revestem circuitos, dispositivos MEMS e cabeças magnéticas de discos rígidos com películas protetoras para aumentar a resistência ao desgaste e o desempenho anticorrosivo.
3. Abrasivos para lapidação e polimento de precisão
O micropó de carboneto de boro de elevada pureza (800#~5000#) é utilizado para o acabamento espelhado de substratos de carboneto de silício, safira, AlN e GaN. Proporciona uma elevada eficiência de retificação sem contaminação por metais pesados, melhorando o rendimento da epitaxia.
Os abrasivos com liga de carboneto de boro são utilizados para retificar mós diamantadas e dispositivos de embalagem.
4. Implantação iónica e componentes antirradiação
Os defletores de feixe, as aberturas e as placas de blindagem para implantadores iónicos resistem ao bombardeamento de iões de alta energia e evitam a contaminação secundária do wafer.
Os dispositivos de fixação de carboneto de boro são utilizados para testes de chips resistentes à radiação.
5. Acessórios para embalagens de semicondutores
As inserções de moldes resistentes ao desgaste, os gabaritos de corte e os dispositivos de colagem mantêm a estabilidade dimensional durante a embalagem a alta velocidade, reduzindo o lascamento e o desalinhamento dos wafers.
6. Sensores de alta temperatura e mangas de termopares
As mangas de carboneto de boro para poços termométricos suportam temperaturas superiores a 2000 °C e resistem a gases corrosivos provenientes de processos para medição de temperatura em fornos. São também utilizadas como substratos para sensores de pressão/temperatura de alta temperatura.
7. Blindagem contra radiação de neutrões
As folhas e blocos de carboneto de boro fornecem blindagem de neutrões para laboratórios de radiação de semicondutores e oficinas de irradiação de wafers, protegendo wafers e equipamentos de precisão contra danos causados por neutrões sem gerar subprodutos radioativos.
Principais vantagens
- Resistente ao ácido fluorídrico, plasma de halogéneo e à maioria dos produtos químicos de processo;
- O baixo teor de impurezas evita falhas elétricas nos chips causadas pela poluição iónica;
- A baixa expansão térmica garante dimensões de processamento estáveis a temperaturas extremas;
- A elevada dureza reduz o desprendimento de partículas abrasivas e os defeitos nas pastilhas.
Notas comuns
Pó de carbeto de boro de elevada pureza para sinterização; micropó de distribuição estreita 1500#~5000# para polimento; pó enriquecido com boro-10 para blindagem contra radiação.