Сүвэрхэг цахиурын карбидын керамик боловсруулалт ба шинж чанарууд

I. Оршил

Сүвэрхэг цахиурын карбид (Сүвэрхэг SiC) керамикнь цахиурын карбидын гайхалтай шинж чанарыг сайтар боловсруулсан сүвэрхэг бүтэцтэй хослуулсан дэвшилтэт керамик материалууд юм. Өтгөн SiC керамикаас ялгаатай нь сүвэрхэг SiC нь хяналтын нэвчилт, хөнгөн хийц, дулаан тусгаарлалт, сайжруулсан шингэний тээвэрлэлтийн чадвар зэрэг нэмэлт функцүүдийг хангадаг хоорондоо холбогдсон нүх сүвийг бий болгодог.

Маш сайн дулааны тогтвортой байдал, химийн эсэргүүцэл, механик найдвартай байдал зэргээс шалтгаалан сүвэрхэг SiC керамик нь өндөр температурын үйлдвэрлэл, ялангуяа хагас дамжуулагч үйлдвэрлэлд улам бүр чухал болж байгаа бөгөөд процессын орчин нь өндөр цэвэршилт, зэврэлтээс хамгаалах чадвар, урт хугацааны үйл ажиллагааны тогтвортой байдлыг шаарддаг.

II. Сүвэрхэг цахиурын карбидын керамикийн материалын шинж чанар

1. Өндөр температурын тогтвортой байдал

Цахиурын карбид нь хүчтэй Si-C ковалент холбооны ачаар хэт өндөр температурт маш сайн гүйцэтгэлээрээ алдартай. Сүвэрхэг SiC нь өндөр температурын орчинд бүтцийн бүрэн бүтэн байдлыг хадгалдаг тул хагас дамжуулагч дулааны боловсруулалт, эпитакси систем, зуухны эд ангиудад тохиромжтой.

Дулааны тэлэлтийн бага коэффициент болон маш сайн дулааны цочролд тэсвэртэй байдал нь деформацийг бууруулж, процессын тогтвортой байдлыг сайжруулахад тусалдаг.

2. Химийн болон плазмын эсэргүүцэл сайтай

Хагас дамжуулагч үйлдвэрлэлд түрэмгий хий болон хлор дээр суурилсан хий, фторын плазм, өндөр температурт урвалд ордог агаар мандал зэрэг плазмын орчин орно.

Сүвэрхэг SiC керамик санал болгож байна:

• Маш сайн исэлдэлтийн эсэргүүцэл
• Химийн өндөр тогтвортой байдал
• Плазмын элэгдэлд тэсвэртэй
• Бага бохирдлын шинж чанар

Эдгээр давуу талууд нь хагас дамжуулагч төхөөрөмжийн эд ангийн ашиглалтын хугацааг уртасгаж, бөөмсийн үүсэлтийг бууруулахад тусалдаг.

3. Хяналттай сүвэрхэг чанар ба хийн нэвчилт

Сүвэрхэг SiC-ийн гол давуу тал нь тохируулж болох нүх сүвний бүтэц юм. Үйлдвэрлэгчид нүх сүвний хэмжээ, тархалт, холболтыг хянаснаар механик бат бэх ба нэвчилт хоорондын тэнцвэрийг оновчтой болгож чадна.

Энэхүү өвөрмөц онцлог нь сүвэрхэг SiC-ийг дараах байдлаар ажиллуулах боломжийг олгодог:

• Хийн диффузийн материал
• Шүүлтүүрийн бүтэц
• Дулааны удирдлагын бүрэлдэхүүн хэсгүүд

3. Сүвэрхэг цахиурын карбидын керамик боловсруулах технологи

Сүвэрхэг SiC керамикийн гүйцэтгэл нь үйлдвэрлэлийн арга болон бичил бүтцийн дизайнаас ихээхэн хамаардаг.

Нүүрстөрөгчийн дулааны бууралт

Энэхүү уламжлалт процесс нь цахиур агуулсан материал болон нүүрстөрөгчийн эх үүсвэрүүдийн хоорондох өндөр температурын урвалаар сүвэрхэг SiC үүсгэдэг. Энэ нь маш сайн дулааны тогтвортой байдалтай өндөр цэвэршилттэй SiC хүрээ үүсгэх боломжийг олгодог.

Шингэн фазын хайлшжуулалт

Шингэн фазын хайлуулах процесст бөөмсийн холбоо болон нягтралыг сайжруулахын тулд нэмэлт бодисууд ашиглагддаг. Үйлдвэрлэгчид хайлуулах температур болон нэмэлт химийн найрлагыг тохируулснаар механик бат бэх болон нүх сүвний тархалтыг оновчтой болгож чадна.

Химийн уурын нэвчилт (CVI)

CVI нь хийн урьдал бодисуудыг сүвэрхэг бүтцэд оруулдаг бөгөөд SiC нь дотоод гадаргуу дээр хуримтлагддаг. Энэ арга нь бүтцийн бат бөх чанар, цэвэршилт, өндөр температурын бат бөх чанарыг сайжруулдаг.

Хөөсрүүлэх болон загварчлах аргууд

Хөөсрүүлэгч болон загварт суурилсан технологиуд нь нүх сүв үүсгэгч бодис эсвэл тахилын загварыг хянах замаар шаталсан нүх сүвний бүтцийг бий болгодог. Эдгээр аргууд нь маш сайн нэвчилт болон өөрчлөн тохируулсан нүх сүвний архитектурыг хангадаг.

Ⅳ. Хагас дамжуулагч үйлдвэрлэлд хэрэглэх нь

Дулааны, химийн болон бүтцийн шинж чанаруудын өвөрмөц хослолын ачаар сүвэрхэг SiC керамикийг хагас дамжуулагч процесст улам бүр ашиглаж байна.

Хийн түгээлтийн бүрэлдэхүүн хэсгүүд

CVD, PECVD, болон ALD системүүдэд сүвэрхэг SiC нь хийн диффузор болон түгээлтийн хавтан болж үйлчилж, процессын хийн урсгалыг жигд болгож, хальсан тунадасны тогтвортой байдлыг сайжруулж чаддаг.

Плазмын боловсруулалтын тоног төхөөрөмж

Плазмын сийлбэр болон цэвэрлэгээний системд сүвэрхэг SiC бүрэлдэхүүн хэсгүүд нь идэмхий плазмын орчинд илүү сайн тэсвэртэй бөгөөд бөөмсийн бохирдлыг бууруулж, тоног төхөөрөмжийн найдвартай байдлыг сайжруулдаг.

SiC болон GaN эпитакси системүүд

Гурав дахь үеийн хагас дамжуулагч үйлдвэрлэлийн хувьд сүвэрхэг SiC нь өндөр температурт эпитаксиаль өсөлтийн орчинд дулааны менежментийг сайжруулж, процессын тогтвортой байдлыг хангахад хувь нэмэр оруулдаг.

Вафли боловсруулах эд ангиуд

Сүвэрхэг SiC вакуум патронмөнвафли тулгуурВафлийн үзлэг, литографи, дулааны боловсруулалтад өндөр нарийвчлал, бага бохирдол, маш сайн химийн эсэргүүцэл үзүүлдэг.

ii. Дүгнэлт

Сүвэрхэг цахиурын карбид керамикхувьслыг төлөөлдөгSiC материалуудУламжлалт бүтцийн керамикаас эхлээд функциональ хагас дамжуулагч бүрэлдэхүүн хэсгүүд хүртэл. Дэвшилтэт боловсруулалтын технологи болон нүх сүвний бүтцийн нарийн хяналтаар дамжуулан сүвэрхэг SiC нь бат бөх чанар, нэвчилт, дулааны гүйцэтгэл болон химийн тогтвортой байдлын хооронд төгс тэнцвэрийг бий болгодог.

Хагас дамжуулагч үйлдвэрлэл өндөр температур, бохирдлын хяналтыг чангатгах чиглэлд урагшилсаар байгаа тул сүвэрхэг SiC керамик нь улам бүр чухал үүрэг гүйцэтгэх болно.CVD системүүд, плазмын боловсруулалтын тоног төхөөрөмж, вафли боловсруулах, дараагийн үеийн хагас дамжуулагч үйлдвэрлэлийн технологиуд.