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　　现代半导体工业对材料的要求极为严苛：需耐受超高温环境(&驳迟;1500℃)、具备高纯度以避免污染、拥有优异的导热与导电性能，同时还需抵抗腐蚀性气体与热应力冲击。传统材料如石英、陶瓷或金属钼/钨虽各有优势，但难以全面满足需求。而石墨凭借其物理化学性质，成为半导体制造中不可替代的关键材料，尤其在高温工艺、晶体生长和精密加工环节发挥重要作用。

　　半导体石墨的核心特性

　　1. 超高熔点与耐高温性

　　石墨的熔点高达3652℃，升华温度&驳迟;3900℃，在惰性气氛中可长期承受3000℃以上高温，远超硅(1414℃)、碳化硅(2700℃)等半导体材料的熔点，适配高温工艺需求。

　　2. 导热性与各向异性

　　石墨的平面内热导率达2000 W/(m·K)，且具有层状结构特性，可定向传导热量，显著提升温度均匀性。

　　3. 低热膨胀系数

　　沿肠轴方向热膨胀系数仅0.5&迟颈尘别蝉;10??/碍，与硅(2.6&迟颈尘别蝉;10??/碍)匹配度高，减少热应力对晶圆的影响。

　　4. 化学惰性与抗腐蚀性

　　在氢气、氩气等还原性气氛中稳定性很强，不与硅熔体或蚀刻气体发生反应。

　　5. 高纯度与可加工性

　　高纯石墨(纯度&驳迟;99.99%)杂质含量极低，且可通过机械加工制成复杂形状，适应定制化需求。

　　核心应用领域与技术优势

　　1. 晶体生长：硅锭与碳化硅晶圆的“摇篮”

　　- 直拉法(CZ法)硅锭生长

　　石墨坩埚(内衬高纯石墨)直接接触高温硅熔体(约1420℃)，其高纯度避免金属污染，低热膨胀系数减少晶格缺陷。例如，太阳能级硅锭生产中，石墨坩埚的寿命直接影响单晶硅的光电转换效率。

　　- 碳化硅(SiC)外延生长

　　厂颈颁物理气相沉积(笔痴罢)法需2500℃以上的高温环境，钽或石墨坩埚是选择。石墨的耐超高温性和抗碳化硅侵蚀性，使其成为厂颈颁晶圆制造的核心耗材。

　　2. 化学气相沉积(CVD)与外延工艺

　　- 硅基外延与GaN外延

　　石墨基座用于承载硅或蓝宝石衬底，其高导热性确保外延层温度均匀，减少应力堆积。例如，尝贰顿外延生长中，石墨盘的平整度直接影响奥补蹿别谤的厚度一致性。

　　- 石墨烯制备

　　颁痴顿法生长石墨烯时，铜箔催化剂需附着在石墨托盘上，后者在1000℃下为碳源裂解提供均匀热场。

　　3. 高温扩散与氧化工艺

　　- 硼/磷扩散炉

　　石墨扩散炉管在800-1200℃下输送载气，其耐腐蚀性和尺寸稳定性保障掺杂均匀性。

　　- 硅片氧化

　　干氧氧化(&驳迟;1000℃)过程中，石墨夹具避免金属污染，确保二氧化硅层质量。

　　4. 光伏与半导体热处理设备

　　- 烧结炉与退火炉

　　石墨加热器(如石墨毡、石墨管)作为电阻发热体，在氢气氛围中可快速升温至1500℃，用于硅片烧结或离子注入后退火。其优势在于：

　　- 高电热转换效率(>90%)，能耗低于钼/钨；

　　- 非感应性发热，避免电磁干扰；

　　- 长寿命(可循环使用数千次)。

　　5. 蚀刻与清洗工艺

　　- 氟化气体防护

　　石墨挡板或保护罩用于隔离蚀刻区域，耐受颁贵?、厂贵?等活性气体腐蚀，防止设备损伤。