当前位置: 新思界 > 产业 > 机电装备 > 聚焦 >

CVD碳化硅炉管可避免金属析出并延长服役周期 行业技术壁垒较高

2026-09-24 17:27      责任编辑:周圆    来源:www.newsijie.com    点击: 次

CVD碳化硅炉管可避免金属析出并延长服役周期 行业技术壁垒较高

  CVD碳化硅炉管是半导体高温制程专用核心腔体部件,是以高纯石墨或重结晶碳化硅(RSiC)为基材,采用化学气相沉积(CVD)工艺在基体表面生长致密、高纯的碳化硅涂层制备而成的管状结构件。
 
  CVD碳化硅炉管的性能优势主要体现在以下方面:可长期耐受1300℃以上超高温工况,力学强度与结构尺寸不易衰减、变形,使用寿命较传统石英、硅材质腔体部件大幅提升;通过CVD工艺形成致密均匀的高纯碳化硅涂层,表面粗糙度极低,能够减少工艺过程粉尘、颗粒脱落问题;热膨胀系数与LPCVD制程中生成的氮化硅、硅系沉积薄膜接近,可有效规避高温升降温过程中因热膨胀失配引发的薄膜开裂、剥离缺陷。
 
  依据基体材质,CVD碳化硅炉管可分为石墨基CVD碳化硅炉管、重结晶SiC基CVD碳化硅炉管两大类。石墨基CVD碳化硅炉管具有制备工艺流程相对简单、制造成本偏低等优势,但石墨与SiC的热膨胀系数相差较大,在反复升降温过程中,涂层易产生裂纹并发生剥落,导致其使用寿命受到限制。重结晶SiC基CVD碳化硅炉管的基体与涂层的热膨胀系数匹配度高,可显著减少热循环条件下涂层失效情况,产品服役周期明显延长,但制备工艺复杂,制造成本偏高。
 
  根据新思界产业研究中心发布的《2026-2030年全球及中国CVD碳化硅炉管行业研究及十五五规划分析报告》显示,CVD碳化硅炉管主要应用于半导体芯片制造过程的高温热处理工艺,是垂直扩散炉的关键核心部件。半导体扩散炉常规工作温度区间为800~1200℃,对构件的热稳定性、抗高温蠕变性能提出了极高要求,CVD碳化硅炉管具备超高纯度、耐高温、耐老化、使用寿命长的优势,可替代传统石英炉管,解决长期高温环境下服役易出现的软化变形、金属析出污染晶圆等问题。
 
  在第三代半导体领域,碳化硅功率器件的栅氧制备工艺需依托超高温环境完成,CVD碳化硅炉管可适配SiC器件栅硅氧氮化、离子注入活化退火等超高温制程需求。除此之外,在光伏电池生产的扩散工艺与低压化学气相沉积(LPCVD)工序中,CVD碳化硅炉管也逐步替代石英零部件,以提升设备使用寿命,减少设备停机维护次数。
 
  新思界行业分析人士表示,我国CVD碳化硅炉管相关布局企业主要有苏州珂玛材料科技股份有限公司、浙江晶盛机电股份有限公司、陕西固勤材料技术有限公司、湖南兴晟新材料科技有限公司等。
 
关键字: