يخدم الجيل الثالث من أشباه الموصلات، المتمثل في كربيد السيليكون (SiC) ونيتريد الغاليوم (GaN)، مركبات الطاقة الجديدة، ومحولات الطاقة الكهروضوئية، ومجالات إلكترونيات الطاقة عالية الجهد. يستمر النمو الفوقي لـ SiC داخل معدات الأمراض القلبية الوعائية ذات درجة الحرارة العالية عند 1500-1700 درجة. يحمل مستقبِل الجرافيت رقاقة SiC، ويقوم بوظيفة تسخين سريعة وموحدة. أي أثر لشوائب المعادن الثقيلة أو جسيمات الكربون الحرة أو غبار التصنيع المتبقي على سطح المُستقبِل سوف يلوث الأغشية الرقيقة الفوقية، ويولد عيبًا نقطيًا وخلعًا وعيوبًا في الجسيمات السطحية على الرقاقة الفوقية، مما يؤدي إلى فشل أداء الجهاز وانخفاض معدل المنتج النهائي. ولذلك، فإن مستقبل الجرافيت لطبقة SiC يضع متطلبات صارمة للغاية لنقاء المواد وجودة السطح وسلامة الطلاء، وهو ما يتجاوز بكثير معايير أجزاء الجرافيت التقليدية المصنوعة من أشباه الموصلات المصنوعة من السيليكون.
نقاء المواد الخام هو مصدر مراقبة النظافة. يحتوي الجرافيت الصناعي التقليدي على شوائب معدنية مثل الحديد والكالسيوم والألمنيوم والسيليكون. في ظل البيئة الفوقية شديدة الحرارة، تتطاير هذه الشوائب وتنتشر على سطح الرقاقة. يجب أن يعتمد الجرافيت الخاص بمستقبل الفوقية SiC الجرافيت الاصطناعي عالي النقاء بعد معالجة التنقية بدرجة حرارة عالية، مع التحكم في محتوى الرماد الإجمالي تحت مستوى جزء في المليون. ومع ذلك، فإن المسام المفتوحة داخل الجرافيت قد تخزن الشوائب المتبقية. لذلك، يلزم طلاء CVD-SiC الكثيف لتغطية ركيزة الجرافيت بالكامل، وعزل مادة الركيزة عن جو الحجرة الفوقية ومنع إطلاق الغازات من مصفوفة الجرافيت. يصبح طلاء الاكتناز والتوحيد والتحرر من الثقوب مؤشرات حاسمة لأداء الخدمة المستقبلة.
تؤدي عملية التصنيع الدقيقة أيضًا إلى مخاطر تتعلق بالنظافة. من السهل أن ينتج الجرافيت غبارًا موصلًا جيدًا أثناء القطع باستخدام الحاسب الآلي. إذا التصق الغبار بسطح المكون أو المسام الداخلية ولم تتم إزالته بالكامل، فسوف ينفصل الغبار في المعدات ذات درجة الحرارة العالية، مما يؤدي إلى تلويث الرقاقة. ومن ثم، فإن تصنيع مستشعرات الجرافيت من درجة أشباه الموصلات يحتاج إلى ورشة عمل مستقلة لمعالجة عزل الغبار، وأدوات آلية ذات أغراض خاصة، وفصل صارم عن معالجة منتجات الجرافيت الصناعية العادية لتجنب التلوث المتبادل. بعد المعالجة، يلزم إجراء إجراءات تنظيف متعددة المراحل بما في ذلك التنظيف بالموجات فوق الصوتية، وتطهير الغاز عالي الضغط، والخبز بالفراغ بدرجة حرارة عالية لإزالة غبار المعالجة المتبقي داخل المسام السطحية. العديد من حوادث الجودة التي يتم التغاضي عنها تأتي من التنظيف غير الكامل بعد التشغيل الآلي بدلاً من مشاكل المواد الخام.
في الإنتاج الفعلي لأشباه الموصلات، تنتمي مستقبلات الجرافيت المطلية بـ SiC إلى مواد استهلاكية عالية القيمة. بعد دورات إنتاج متعددة، سيظهر الطلاء المحلي ثقوبًا صغيرة أو تآكلًا جزئيًا. يمكن للمؤسسات تنفيذ عملية إزالة الطلاء وإعادة الطلاء بدلاً من التخلص المباشر. ومع ذلك، فإن عملية الإصلاح تضع متطلبات عالية لتقنية إزالة الطلاء القديم؛ ستتسبب شظايا الطلاء القديم المتبقية في خطر تقشير الطلاء الجديد. إذا امتد الضرر إلى مصفوفة الركيزة الجرافيتية، فلا يمكن إصلاح المستضد ويجب التخلص منه.
يركز مصنع Huixian Jincheng Abrasive Mould Factory على خدمة التصنيع باستخدام الحاسب الآلي الدقيقة لركائز الجرافيت من فئة أشباه الموصلات. بالنسبة لمعالجة الجسم الأساسي لمستقبلات SiC، يفصل Jincheng Graphite بشكل صارم منطقة عمل المعالجة، ويتحكم في تآكل أدوات التشغيل، ويحسن مخطط مسار الأداة لتقليل نتوءات السطح والشقوق الدقيقة. بعد التصنيع، تنفذ عملية تنظيف صارمة ومعالجة مسبقة للخبز لركائز الجرافيت، مما يوفر فراغات جرافيت عالية الجودة لمصنعي طلاء CVD-SiC اللاحقين. يتحكم المصنع بشكل صارم في تحمل الأبعاد، والتسطيح، وخشونة السطح للفراغات الحساسة ذات البنية الأخدودية المعقدة، لضمان دقة المطابقة بين المستشعر النهائي وتجويف معدات أشباه الموصلات، ودعم تخطيط سلسلة تصنيع مواد أشباه الموصلات المتطورة للعملاء.
ومع التوسع السريع في قدرة تصنيع شرائح SiC العالمية، يستمر الطلب في السوق على مستقبلات الجرافيت عالية الجودة في الارتفاع. يحتاج مصنعو مكونات الجرافيت المحليون إلى ترقية شاملة لقدرة إدارة نظافة العملية الكاملة بدءًا من فحص المواد الخام الواردة، والتصنيع الخالي من الغبار، والتنظيف والخبز وتغليف المنتج النهائي. يمكن فقط لمراقبة جودة السلسلة الكاملة تلبية المتطلبات الصارمة لمعدات أشباه الموصلات من الجيل الثالث وتقليل معدل العيوب الناجمة عن عوامل مكونات الجرافيت.
