4 Prucessi di fabricazione per a barca à wafer in carburo di siliciu (SiC)

1. Barca di cristallu di grafite cù rivestimentu CVD-SiC

A grafite hè faciule da trasfurmà è pò esse trasfurmata in una barca di cristallu in un solu pezzu per mezu di parechje procedure da un materiale à bloccu unicu. Siccomu a grafite hè un materiale porosu, un stratu di SiC cù un spessore di circa 100 μm deve esse rivestitu nantu à a so superficia per impedisce u prublema particulare causatu da l'esposizione diretta di a superficia di grafite à diverse fabricazioni di semiconduttori. Tuttavia, u spessore di uRivestimentu CVD-SiCùn hè micca faciule da cuntrullà, soprattuttu in certi fori prufondi è anguli induve u rivestimentu pò esse più finu. A causa di a discrepanza di CTE (coefficiente di dilatazione termica) trà u corpu di grafite è u filmu di SiC (25-1400 ℃, cù una media di 4,4 × 10e-6 / ℃ per SIC è 7,1 × 10e-6 / ℃ per grafite), u filmu di SiC tende di solitu à cascà dopu à parechji aumenti è cali di temperatura. Quandu a grafite hè esposta, i gasi o liquidi corrosivi entreranu in u corpu porosu di grafite è saranu difficiuli da rimuovere cumpletamente, ciò chì porterà à a generazione di particelle in i prucessi à alta temperatura. Questa barca di grafite rivestita di SiC hè a più economica è hà a durata di vita più corta, circa un annu.

 

2. Barca di cristallu SiC ricristallizzata cù rivestimentu CVD-SiC

I battelli di cristallu SiC ricristallizzati sò generalmente furmati sinterizendu è trasfurmendu prima parechje parte unitarie, poi unendu ogni parte cù pasta di Si à alte temperature per furmà un battellu di cristallu, è infine applicendu un rivestimentu CVD-SiC (circa 100 um). Siccome a ricristallizazione hè porosa, i particelli ponu ancu esse introdutti in i prucessi di semiconduttori senza un rivestimentu SiC. Inoltre, a pasta di Si in a zona di ligame ùn pò micca suppurtà a stessa temperatura elevata cum'è u materiale SiC. U prucessu di fabricazione di stu battellu di cristallu SiC ricristallizatu cù rivestimentu CVD-SiC hè u più longu è u costu hè assai altu. In paragone cù u battellu di cristallu di grafite rivestitu di SiC, u battellu di cristallu SiC ricristallizatu rivestitu di CVD-SiC ùn hà micca prublemi di disallineamentu CTE, ma u lavaggio à l'acidu è a collisione ponu ancu causà a caduta di u rivestimentu SiC. A so vita di serviziu hè ligeramente più longa, circa 2 à 3 anni.

 

3. Barca di cristallu SiC in un pezzu senza rivestimentu CVD

Per e barche di cristallu senza rivestimentu CVD, a superficia deve esse densa. Ci sò dui tippi di materiali SiC densi: SiC sinterizatu senza pressione (SSiC) è SiC sinterizatu per reazione (RBSiC, cunnisciutu ancu cum'è SiC permeatu di siliciu, SiSiC). Tuttavia, nimu di sti dui tippi di SiC pò esse fusu in una unità cum'è u quarzu. Ùn hè micca faciule furmà SiC da a polvere è brusgiallu in una forma apprussimativa di una barca di cristallu monoblocco. Inoltre, SiC hè assai duru è difficiule da trasfurmà, ciò chì porta à un costu di trasfurmazione estremamente altu per e barche di cristallu SiC monoblocco. Ancu se RBSiC hè ligeramente più faciule da furmà una forma apprussimativa chè SSiC, hè sempre assai duru. Inoltre, RBSC cuntene da u 10 à u 15% di Si liberu, ciò chì u rende incapace di resiste à e stesse temperature elevate di i materiali SSiC. In generale, pò resiste à temperature inferiori à 1400 ° C. Inoltre, u Si liberu hè facilmente incisu da l'acidu HF, ciò chì porta à particelle.

 

4. Barca di cristallu modulare Kallex SiC

I pezzi di l'unità sò trasfurmati per via di furmatura, sinterizazione è macinazione utilizendu materiale SiC sinterizatu senza pressione cù una purezza di 99,675%. Poi li cumminanu cù viti SSiC, dadi, ecc., è li fissanu cù perni SSiC per assicurà a capacità portante. Senza rivestimentu SiC, ùn ci hè micca risicu di danni parziali à u rivestimentu. Inoltre, pò esse adupratu per un bellu pezzu in ambienti difficili, cum'è temperature elevate (1600 ℃) è acidu HF, cù una durata di serviziu di più di cinque anni.


Data di publicazione: 19 d'aostu 2025
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