Czym jest powłoka silikonowa? – VET ENERGY

Węglik krzemuWęglik krzemu to twardy związek chemiczny zawierający krzem i węgiel, występujący w naturze jako niezwykle rzadki minerał moissanit. Cząsteczki węglika krzemu można łączyć ze sobą poprzez spiekanie, tworząc bardzo twardą ceramikę, która jest szeroko stosowana w zastosowaniach wymagających wysokiej trwałości, zwłaszcza w procesach półprzewodnikowych.

Struktura molekularna węglika krzemu

Struktura fizyczna SiC

 

Czym jest powłoka SiC?

Powłoka SiC to gęsta, odporna na zużycie powłoka z węglika krzemu, charakteryzująca się wysoką odpornością na korozję i wysoką temperaturą oraz doskonałą przewodnością cieplną. Ta powłoka SiC o wysokiej czystości jest stosowana głównie w przemyśle półprzewodnikowym i elektronicznym do ochrony nośników płytek, podstaw i elementów grzejnych przed korozją i reakcją chemiczną. Powłoka SiC nadaje się również do pieców próżniowych i nagrzewania próbek w wysokiej próżni, w środowiskach reaktywnych i tlenowych.

Powierzchnia powłoki krzemionkowej o wysokiej czystości (2)

Powierzchnia powłoki SiC o wysokiej czystości

 

Na czym polega proces powlekania SiC?

 

Na powierzchnię podłoża nakładana jest cienka warstwa węglika krzemu za pomocąCVD (chemiczne osadzanie z fazy gazowej)Osadzanie odbywa się zazwyczaj w temperaturach 1200–1300°C, a rozszerzalność cieplna materiału podłoża powinna być zgodna z rozszerzalnością cieplną powłoki SiC, aby zminimalizować naprężenia cieplne.

STRUKTURA KRYSTALICZNA FOLII CVD SIC

Powłoka CVD SIC STRUKTURA KRYSTALICZNA FILMU

Właściwości fizyczne powłoki SiC przejawiają się przede wszystkim w jej odporności na wysoką temperaturę, twardości, odporności na korozję i przewodności cieplnej.

 

Typowe parametry fizyczne są zazwyczaj następujące:

 

Twardość:Powłoki SiC charakteryzują się zazwyczaj twardością Vickersa w zakresie 2000–2500 HV, co zapewnia im wyjątkowo wysoką odporność na zużycie i uderzenia w zastosowaniach przemysłowych.

GęstośćPowłoki SiC mają zazwyczaj gęstość 3,1–3,2 g/cm³. Wysoka gęstość przyczynia się do wytrzymałości mechanicznej i trwałości powłoki.

Przewodność cieplnaPowłoki SiC charakteryzują się wysoką przewodnością cieplną, zazwyczaj w zakresie 120–200 W/mK (w temperaturze 20°C). Zapewnia to dobrą przewodność cieplną w środowiskach o wysokiej temperaturze i sprawia, że ​​są one szczególnie odpowiednie do urządzeń do obróbki cieplnej w przemyśle półprzewodników.

Temperatura topnienia:węglik krzemu ma temperaturę topnienia wynoszącą około 2730°C i charakteryzuje się doskonałą stabilnością termiczną w ekstremalnych temperaturach.

Współczynnik rozszerzalności cieplnejPowłoki SiC charakteryzują się niskim liniowym współczynnikiem rozszerzalności cieplnej (CTE), zazwyczaj w zakresie 4,0–4,5 µm/mK (w zakresie temperatur 25–1000°C). Oznacza to, że ich stabilność wymiarowa jest doskonała nawet przy dużych różnicach temperatur.

Odporność na korozjęPowłoki SiC są niezwykle odporne na korozję w środowiskach zawierających silne kwasy, zasady i utleniacze, szczególnie w przypadku stosowania silnych kwasów (takich jak HF lub HCl). Ich odporność na korozję znacznie przewyższa odporność konwencjonalnych materiałów metalowych.

 

Podłoże do aplikacji powłoki SiC

 

Powłoka SiC jest często stosowana w celu poprawy odporności podłoża na korozję, wysoką temperaturę i erozję plazmową. Typowe zastosowania obejmują następujące podłoża:

 

Rodzaj podłoża Powód aplikacji Typowe zastosowanie
Grafit - Lekka konstrukcja, dobra przewodność cieplna

- Łatwo ulega korozji plazmowej, wymaga ochrony powłoką SiC

Części komór próżniowych, łódki grafitowe, tace do trawienia plazmowego itp.
Kwarc (kwarc/SiO₂) - Wysoka czystość, ale łatwo korodujący

- Powłoka zwiększa odporność na erozję plazmową

Części komory CVD/PECVD
Ceramika (np. tlenek glinu Al₂O₃) - Wysoka wytrzymałość i stabilna konstrukcja

- Powłoka poprawia odporność powierzchni na korozję

Wyściółka komory, osprzęt itp.
Metale (takie jak molibden, tytan itp.) - Dobra przewodność cieplna, ale słaba odporność na korozję

- Powłoka poprawia stabilność powierzchni

Specjalne składniki reakcji procesowych
Korpus spiekany z węglika krzemu (masa SiC) - Do środowisk o wysokich wymaganiach dotyczących złożonych warunków pracy

- Powłoka dodatkowo poprawia czystość i odporność na korozję

Komponenty komór CVD/ALD najwyższej klasy

 

Produkty powlekane węglikiem krzemu (SiC) są powszechnie stosowane w następujących obszarach półprzewodników

 

Produkty z powłokami SiC są szeroko stosowane w przetwórstwie półprzewodników, głównie w środowiskach o wysokiej temperaturze, wysokiej korozji i silnej plazmie. Poniżej przedstawiono kilka głównych procesów lub obszarów zastosowań wraz z krótkimi opisami:

 

Proces/pole aplikacji Krótki opis Funkcja powłoki z węglika krzemu
Trawienie plazmowe (trawienie) Do przenoszenia wzoru należy stosować gazy na bazie fluoru lub chloru Zapobiega erozji plazmowej i zanieczyszczeniu cząsteczkami i metalami
Osadzanie chemiczne z fazy gazowej (CVD/PECVD) Osadzanie tlenków, azotków i innych cienkich warstw Odporność na żrące gazy prekursorowe i wydłużenie żywotności podzespołów
Komora do fizycznego osadzania z fazy gazowej (PVD) Bombardowanie cząstkami o dużej energii podczas procesu powlekania Poprawa odporności na erozję i odporność cieplną komory reakcyjnej
Proces MOCVD (taki jak epitaksjalny wzrost SiC) Długotrwała reakcja w wysokiej temperaturze i atmosferze korozyjnej z dużą zawartością wodoru Utrzymuj stabilność sprzętu i zapobiegaj zanieczyszczeniu rosnących kryształów
Proces obróbki cieplnej (LPCVD, dyfuzja, wyżarzanie itp.) Zwykle przeprowadzane w wysokiej temperaturze i próżni/atmosferze Zabezpiecz łodzie i tace grafitowe przed utlenianiem i korozją
Uchwyt/nośnik płytek (obsługa płytek) Podstawa grafitowa do przenoszenia lub podtrzymywania płytek Ogranicz uwalnianie cząstek i unikaj zanieczyszczeń kontaktowych
Komponenty komory ALD Powtarzalna i dokładna kontrola osadzania warstw atomowych Powłoka utrzymuje komorę w czystości i charakteryzuje się wysoką odpornością na korozję prekursorową

Podłoże grafitowe powlekane węglikiem krzemu

 

Dlaczego warto wybrać VET Energy?

 

VET Energy jest wiodącym producentem, innowatorem i liderem w dziedzinie powłok SiC w Chinach. Główne produkty powłok SiC obejmująnośnik wafli z powłoką SiC, powlekane węglem krzemowymsusceptor epitaksjalny, Pierścień grafitowy powlekany SiC, Części półksiężycowe z powłoką SiC, Kompozyt węglowo-węglowy powlekany SiC, Łódka z płytek powlekanych SiC, Grzałka pokryta SiC, itd. VET Energy dokłada wszelkich starań, aby dostarczać branży półprzewodników najlepsze technologie i rozwiązania produktowe, a także wspierać usługi dostosowywania. Z niecierpliwością czekamy na długoterminową współpracę z Państwem w Chinach.

Jeśli masz jakiekolwiek pytania lub potrzebujesz dodatkowych informacji, nie wahaj się z nami skontaktować.

Whatsapp i Wechat: + 86-18069021720

Email: steven@china-vet.com


Czas publikacji: 18-10-2024
Czat online WhatsApp!