近日,国内先进陶瓷材料领域传来重大利好消息,由某领军企业自主研发的“超高纯、高致密再结晶碳化硅管”正式通过行业认证,并成功应用于国产高端半导体扩散炉和退火炉中。这一突破标志着长期以来被国外厂商垄断的半导体热工艺核心部件实现了国产化替代,为我国半导体产业链的自主安全提供了坚实保障。
碳化硅管因其优异的高温强度、超强的抗热震性、高热导率和出色的耐腐蚀性,被公认为半导体热处理设备(如低温化学气相沉积LPCVD、快速热退火RTA等)的核心关键部件。在长达数小时甚至数十小时的持续高温(通常1200℃以上)工艺中,环境洁净度与材料稳定性是决定芯片良率的关键。传统的石英管在高温下会析出金属杂质,且存在易变形、寿命短的缺陷。而再结晶碳化硅管纯度可达99.99%以上,在1600℃的高温下仍能保持形态稳定,几乎不释放任何杂质,确保了芯片在制造过程中不受污染。
此次国产产品的成功,关键在于攻克了“近净尺寸成型”与“无压烧结”两项核心技术。通过精密注塑成型技术,确保了碳化硅管壁厚的均匀性和尺寸的一致性,从而在高温环境中热场分布更加稳定。而无压烧结工艺则在无需外加压力的情况下,通过精确控制烧结曲线,使材料达到接近理论值的密度,使其抗折强度和耐腐蚀性能比传统反应烧结碳化硅提升了约30%。
业内专家指出,该产品的量产不仅将大幅降低国内芯片制造企业的设备维护和耗材更换成本(预计可节省30%-50%),更重要的是,它解决了“卡脖子”风险,使我国半导体产业在关键零部件上不再受制于人,为后续更先进制程工艺的研发奠定了材料基础。


