SIC 코팅이란 무엇인가요?

탄화규소탄화규소는 실리콘과 탄소를 함유하는 단단한 화합물로, 자연에서는 극히 희귀한 광물인 모이사나이트 형태로 발견됩니다. 탄화규소 입자는 소결 과정을 통해 서로 결합하여 매우 단단한 세라믹을 형성할 수 있으며, 이는 특히 반도체 공정 분야와 같이 높은 내구성이 요구되는 응용 분야에 널리 사용됩니다.

SiC의 물리적 구조

SiC 코팅이란 무엇인가요?

SiC 코팅은 높은 내식성, 내열성 및 우수한 열전도성을 지닌 고밀도, 내마모성 탄화규소 코팅입니다. 이 고순도 SiC 코팅은 주로 반도체 및 전자 산업에서 웨이퍼 캐리어, 기판 및 발열체를 부식성 및 반응성 환경으로부터 보호하는 데 사용됩니다. 또한 SiC 코팅은 고진공, 반응성 및 산소 환경에서의 진공로 및 시료 가열에도 적합합니다.

고순도 SiC 코팅 표면

SiC 코팅 공정이란 무엇인가요?

실리콘 카바이드의 얇은 층이 기판 표면에 증착됩니다.CVD(화학 기상 증착)증착은 일반적으로 1200~1300°C의 온도에서 수행되며, 열 응력을 최소화하기 위해서는 기판 재료의 열팽창 특성이 SiC 코팅과 호환되어야 합니다.

CVD SIC 필름 결정 구조

CVD SIC 코팅 필름 결정 구조

SiC 코팅의 물리적 특성은 주로 고온 저항성, 경도, 내식성 및 열전도율에 반영됩니다.

일반적인 물리적 매개변수는 대개 다음과 같습니다.

경도SiC 코팅은 일반적으로 2000~2500 HV 범위의 비커스 경도를 가지므로 산업 응용 분야에서 매우 높은 내마모성 및 내충격성을 제공합니다.

밀도SiC 코팅은 일반적으로 3.1~3.2 g/cm³의 밀도를 갖습니다. 이러한 높은 밀도는 코팅의 기계적 강도와 내구성에 기여합니다.

열전도율SiC 코팅은 일반적으로 20°C에서 120~200W/mK 범위의 높은 열전도율을 가지고 있습니다. 이러한 특성 덕분에 고온 환경에서도 우수한 열전도성을 보이며, 반도체 산업의 열처리 장비에 특히 적합합니다.

녹는점탄화규소는 약 2730°C의 녹는점을 가지며 극한 온도에서도 뛰어난 열 안정성을 나타냅니다.

열팽창 계수SiC 코팅은 선형 열팽창 계수(CTE)가 낮으며, 일반적으로 25~1000℃ 범위에서 4.0~4.5 µm/mK입니다. 이는 SiC 코팅이 넓은 온도 범위에서도 치수 안정성이 매우 우수하다는 것을 의미합니다.

내식성SiC 코팅은 강산, 강알칼리 및 산화 환경, 특히 강산(예: HF 또는 HCl)을 사용할 때 부식에 대한 저항성이 매우 뛰어나며, 기존 금속 재료보다 훨씬 우수한 내식성을 보입니다.

SiC 코팅 적용 기판

SiC 코팅은 기판의 내식성, 고온 저항성 및 플라즈마 침식 저항성을 향상시키는 데 자주 사용됩니다. 일반적인 적용 기판은 다음과 같습니다.

기질 유형	신청 사유	일반적인 사용
석묵	- 가벼운 구조, 우수한 열전도율 하지만 플라즈마에 의해 쉽게 부식되므로 SiC 코팅 보호가 필요합니다.	진공 챔버 부품, 흑연 보트, 플라즈마 에칭 트레이 등
석영(석영/SiO₂)	- 순도는 높지만 부식되기 쉽습니다. - 코팅은 플라즈마 침식 저항성을 향상시킵니다.	CVD/PECVD 챔버 부품
세라믹(예: 알루미나 Al₂O₃)	- 높은 강도와 안정적인 구조 - 코팅은 표면 부식 저항성을 향상시킵니다.	연소실 내부 마감재, 고정 장치 등
금속(몰리브덴, 티타늄 등)	- 열전도율은 좋지만 내식성은 떨어짐 - 코팅은 표면 안정성을 향상시킵니다.	특수 공정 반응 성분
탄화규소 소결체(SiC 벌크)	- 복잡한 작업 조건에 대한 요구 사항이 높은 환경에 적합합니다. - 코팅 처리로 순도와 내식성이 더욱 향상됩니다.	고급 CVD/ALD 챔버 부품

SiC 코팅 제품은 다음과 같은 반도체 분야에서 일반적으로 사용됩니다.

SiC 코팅 제품은 반도체 공정, 특히 고온, 고부식성 및 강플라즈마 환경에서 널리 사용됩니다. 주요 응용 공정 또는 분야와 간략한 설명은 다음과 같습니다.

지원 절차/분야	간략한 설명	탄화규소 코팅 기능
플라즈마 에칭(에칭)	패턴 전사에는 불소 또는 염소계 가스를 사용하십시오.	플라즈마 침식에 대한 저항성을 가지며 입자 및 금속 오염을 방지합니다.
화학 기상 증착(CVD/PECVD)	산화물, 질화물 및 기타 박막의 증착	부식성 전구체 가스에 대한 저항성을 제공하고 부품 수명을 연장합니다.
물리적 증착(PVD) 챔버	코팅 공정 중 고에너지 입자 충격	반응 챔버의 내식성 및 내열성을 향상시키십시오.
MOCVD 공정(예: SiC 에피택셜 성장)	고온 및 고수소 부식 분위기 하에서의 장기 반응	장비의 안정성을 유지하고 결정 성장 과정의 오염을 방지하십시오.
열처리 공정(LPCVD, 확산, 어닐링 등)	일반적으로 고온 및 진공/고온 환경에서 수행됩니다.	흑연 보트와 트레이를 산화 또는 부식으로부터 보호하십시오.
웨이퍼 캐리어/척 (웨이퍼 핸들링)	웨이퍼 이송 또는 지지용 흑연 기판	입자 방출을 줄이고 접촉 오염을 방지합니다.
ALD 챔버 구성 요소	원자층 증착을 반복적이고 정확하게 제어합니다.	코팅은 챔버를 깨끗하게 유지하고 전구체에 대한 높은 내식성을 갖습니다.

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