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 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 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.

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 |
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
