Czym jest powłoka sic?

Węglik krzemujest twardym związkiem zawierającym krzem i węgiel, występującym 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, szczególnie w procesach półprzewodnikowych.

Struktura fizyczna SiC

Czym jest powłoka SiC?

Powłoka SiC to gęsta, odporna na zużycie powłoka z węglika krzemu o wysokiej odporności na korozję i ciepło oraz doskonałej przewodności cieplnej. Ta powłoka SiC o wysokiej czystości jest stosowana głównie w przemyśle półprzewodnikowym i elektronicznym w celu ochrony nośników płytek, podstaw i elementów grzejnych przed środowiskami korozyjnymi i reaktywnymi. Powłoka SiC nadaje się również do pieców próżniowych i ogrzewania próbek w środowiskach o wysokiej próżni, 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 właściwościami powłoki SiC, aby zminimalizować naprężenia cieplne.

STRUKTURA KRYSTALICZNA FOLII CVD SIC

Powłoka CVD SIC STRUKTURA KRYSTALICZNA FILMU

Właściwości fizyczne powłoki SiC odzwierciedlają 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.

Gęstość:Powłoki SiC mają zazwyczaj gęstość 3,1-3,2 g/cm³. Wysoka gęstość przyczynia się do wytrzymałości mechanicznej i trwałości powłoki.

Przewodność cieplna:Powłoki SiC mają wysoką przewodność cieplną, zwykle w zakresie 120-200 W/mK (w temp. 20°C). Dzięki temu mają dobrą przewodność cieplną w środowiskach o wysokiej temperaturze i są 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 cieplnej:Powłoki SiC mają niski liniowy współczynnik rozszerzalności cieplnej (CTE), zwykle w zakresie 4,0–4,5 µm/mK (w zakresie 25–1000℃). Oznacza to, że ich stabilność wymiarowa jest doskonała przy dużych różnicach temperatur.

Odporność na korozję:Powłoki SiC są wyjątkowo odporne na korozję w środowiskach zawierających silne kwasy, zasady i utleniacze, zwłaszcza 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, odporności na wysoką temperaturę i odporności na erozję plazmową. Typowe podłoża aplikacyjne obejmują:

Typ podłoża	Powód aplikacji	Typowe zastosowanie
Grafit	- Lekka konstrukcja, dobra przewodność cieplna - Ale łatwo ulega korozji pod wpływem plazmy, wymaga ochrony powłoką SiC	Części komór próżniowych, łódki grafitowe, tace do trawienia plazmowego itp.
Kwarc (Kwarc/SiO₂)	- Wysoka czystość, ale łatwo koroduje - 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, wyposażenie itp.
Metale (takie jak molibden, tytan itp.)	- Dobra przewodność cieplna, ale słaba odporność na korozję - Powłoka poprawia stabilność powierzchni	Specjalne komponenty reakcji procesowej
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 komory CVD/ALD najwyższej klasy

Produkty powlekane węglem krzemowym (SiC) są powszechnie stosowane w następujących obszarach półprzewodników

Produkty powłok SiC są szeroko stosowane w przetwarzaniu półprzewodników, głównie w środowiskach o wysokiej temperaturze, wysokiej korozji i silnej plazmie. Poniżej przedstawiono kilka głównych procesów lub obszarów zastosowań oraz krótkie opisy:

Proces aplikacji/pole	Krótki opis	Funkcja powłoki z węglika krzemu
Trawienie plazmowe (Etching)	Do przenoszenia wzorów należy stosować gazy na bazie fluoru lub chloru	Zapobiegaj erozji plazmowej i zanieczyszczeniom cząsteczkami i metalami
Osadzanie chemiczne z fazy gazowej (CVD/PECVD)	Osadzanie tlenku, azotku 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 w atmosferze o wysokiej zawartości wodoru, powodującej korozję	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	Zmniejsz uwalnianie cząstek i unikaj skażenia kontaktowego
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 obejmują:nośnik wafli z powłoką SiC, powlekane węglem krzemowymsusceptor epitaksjalny, Pierścień grafitowy powlekany SiC, Części półksiężycowe z powłoką SiC, Kompozyt węglowo-węglowy powlekany SiC, Łódka waflowa pokryta SiC, Grzałka pokryta SiC, itd. VET Energy zobowiązuje się do dostarczania branży półprzewodników najlepszych rozwiązań technologicznych i produktowych oraz wspiera usługi dostosowywania. Szczerze cieszymy się na zostanie Waszym długoterminowym partnerem w Chinach.