ซิลิกอนคาร์ไบด์เป็นสารประกอบแข็งที่ประกอบด้วยซิลิกอนและคาร์บอน และพบในธรรมชาติในรูปของโมอิซาไนต์ซึ่งเป็นแร่หายากมาก อนุภาคซิลิกอนคาร์ไบด์สามารถยึดติดกันได้โดยการเผาผนึกเพื่อสร้างเซรามิกที่มีความแข็งมาก ซึ่งใช้กันอย่างแพร่หลายในงานที่ต้องการความทนทานสูง โดยเฉพาะอย่างยิ่งในกระบวนการทำเซมิคอนดักเตอร์
โครงสร้างทางกายภาพของ SiC
การเคลือบ SiC คืออะไร?
การเคลือบ SiC เป็นการเคลือบซิลิกอนคาร์ไบด์ที่มีความหนาแน่น ทนทานต่อการสึกหรอ ทนต่อการกัดกร่อนและความร้อนสูง และนำความร้อนได้ดีเยี่ยม การเคลือบ SiC ที่มีความบริสุทธิ์สูงนี้ใช้เป็นหลักในอุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์และอิเล็กทรอนิกส์ เพื่อปกป้องตัวพาเวเฟอร์ ฐาน และองค์ประกอบความร้อนจากสภาพแวดล้อมที่กัดกร่อนและมีปฏิกิริยา การเคลือบ SiC ยังเหมาะสำหรับเตาสูญญากาศและการให้ความร้อนตัวอย่างในสภาพแวดล้อมที่มีสูญญากาศสูง มีปฏิกิริยา และมีออกซิเจน
พื้นผิวเคลือบ SiC ที่มีความบริสุทธิ์สูง
กระบวนการเคลือบ SiC คืออะไร?
ซิลิกอนคาร์ไบด์ชั้นบาง ๆ จะถูกเคลือบบนพื้นผิวของสารตั้งต้นโดยใช้CVD (การสะสมไอเคมี)การสะสมโดยปกติจะดำเนินการที่อุณหภูมิ 1,200-1,300°C และพฤติกรรมการขยายตัวเนื่องจากความร้อนของวัสดุพื้นผิวควรเข้ากันได้กับการเคลือบ SiC เพื่อลดความเครียดจากความร้อนให้เหลือน้อยที่สุด

ฟิล์มเคลือบ CVD SIC โครงสร้างผลึก
คุณสมบัติทางกายภาพของการเคลือบ SiC สะท้อนให้เห็นได้อย่างชัดเจนในเรื่องความทนทานต่ออุณหภูมิสูง ความแข็ง ความทนทานต่อการกัดกร่อน และการนำความร้อน
พารามิเตอร์ทางกายภาพทั่วไปโดยทั่วไปมีดังนี้:
ความแข็ง:การเคลือบ SiC โดยทั่วไปจะมีความแข็งแบบวิกเกอร์สในช่วง 2000-2500 HV ซึ่งทำให้มีความทนทานต่อการสึกหรอและแรงกระแทกสูงมากในการใช้งานทางอุตสาหกรรม
ความหนาแน่น:โดยทั่วไปแล้วการเคลือบ SiC จะมีความหนาแน่นอยู่ที่ 3.1-3.2 g/cm³ ความหนาแน่นที่สูงนี้ทำให้การเคลือบมีความแข็งแรงเชิงกลและทนทานมากขึ้น
การนำความร้อน:สารเคลือบ SiC มีค่าการนำความร้อนสูง โดยทั่วไปจะอยู่ในช่วง 120-200 W/mK (ที่ 20°C) ซึ่งทำให้มีการนำความร้อนได้ดีในสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิสูง และเหมาะเป็นพิเศษสำหรับอุปกรณ์การอบชุบด้วยความร้อนในอุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์
จุดหลอมเหลว:ซิลิกอนคาร์ไบด์มีจุดหลอมเหลวประมาณ 2,730°C และมีเสถียรภาพทางความร้อนที่ยอดเยี่ยมในอุณหภูมิที่รุนแรง
ค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวเนื่องจากความร้อน:สารเคลือบ SiC มีค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวเชิงเส้นเนื่องจากความร้อน (CTE) ต่ำ โดยทั่วไปจะอยู่ในช่วง 4.0-4.5 µm/mK (ที่อุณหภูมิ 25-1000℃) ซึ่งหมายความว่าเสถียรภาพของมิติจะดีเยี่ยมแม้ในอุณหภูมิที่แตกต่างกันมาก
ทนทานต่อการกัดกร่อน:สารเคลือบ SiC นั้นมีความทนทานต่อการกัดกร่อนในสภาพแวดล้อมที่มีกรด ด่าง และออกซิไดซ์รุนแรงเป็นพิเศษ โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อใช้กรดเข้มข้น (เช่น HF หรือ HCl) โดยความต้านทานการกัดกร่อนของสารเคลือบดังกล่าวจะสูงกว่าวัสดุโลหะทั่วไปมาก
พื้นผิวการใช้งานเคลือบ SiC
การเคลือบ SiC มักใช้เพื่อปรับปรุงความทนทานต่อการกัดกร่อน ความทนทานต่ออุณหภูมิสูง และความทนทานต่อการกัดกร่อนของพลาสม่าของพื้นผิว พื้นผิวการใช้งานทั่วไปมีดังต่อไปนี้:
| ชนิดของพื้นผิว | เหตุผลการสมัคร | การใช้งานทั่วไป |
| กราไฟท์ | - โครงสร้างน้ำหนักเบา นำความร้อนได้ดี - แต่ถูกกัดกร่อนได้ง่ายโดยพลาสม่า จำเป็นต้องมีการเคลือบป้องกันด้วย SiC | ชิ้นส่วนห้องสุญญากาศ, เรือกราไฟท์, ถาดแกะสลักพลาสม่า ฯลฯ |
| ควอตซ์ (Quartz/SiO₂) | - มีความบริสุทธิ์สูงแต่ถูกกัดกร่อนได้ง่าย - การเคลือบช่วยเพิ่มความต้านทานการกัดกร่อนของพลาสม่า | ชิ้นส่วนห้อง CVD/PECVD |
| เซรามิกส์ (เช่น อะลูมินา Al₂O₃) | - โครงสร้างมีความแข็งแรงสูงและมั่นคง - การเคลือบช่วยเพิ่มความทนทานต่อการกัดกร่อนของพื้นผิว | งานบุผนังห้อง, อุปกรณ์ติดตั้ง, ฯลฯ |
| โลหะ เช่น โมลิบดีนัม ไททาเนียม เป็นต้น | - นำความร้อนได้ดีแต่ทนทานต่อการกัดกร่อนต่ำ - เคลือบผิวให้เสถียรภาพมากขึ้น | ส่วนประกอบปฏิกิริยากระบวนการพิเศษ |
| ตัวเรือนซิลิกอนคาร์ไบด์เผา (SiC จำนวนมาก) | - สำหรับสภาพแวดล้อมที่มีความต้องการสูงสำหรับเงื่อนไขการทำงานที่ซับซ้อน - การเคลือบช่วยเพิ่มความบริสุทธิ์และความทนทานต่อการกัดกร่อน | ส่วนประกอบห้อง CVD/ALD ระดับไฮเอนด์ |
ผลิตภัณฑ์เคลือบ SiC มักใช้ในพื้นที่เซมิคอนดักเตอร์ต่อไปนี้
ผลิตภัณฑ์เคลือบ SiC ใช้กันอย่างแพร่หลายในการประมวลผลเซมิคอนดักเตอร์ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในอุณหภูมิสูง การกัดกร่อนสูง และสภาพแวดล้อมพลาสม่าที่รุนแรง ต่อไปนี้คือกระบวนการหรือสาขาการใช้งานหลักและคำอธิบายสั้นๆ:
| ขั้นตอนการสมัคร/สนามสอบ | คำอธิบายสั้นๆ | ฟังก์ชันการเคลือบซิลิกอนคาร์ไบด์ |
| การกัดพลาสมา (Etching) | ใช้ก๊าซฟลูออรีนหรือคลอรีนสำหรับการถ่ายโอนรูปแบบ | ต้านทานการกัดกร่อนของพลาสม่าและป้องกันการปนเปื้อนของอนุภาคและโลหะ |
| การสะสมไอเคมี (CVD/PECVD) | การสะสมของออกไซด์ ไนไตรด์ และฟิล์มบางอื่นๆ | ต้านทานก๊าซสารตั้งต้นที่กัดกร่อนและเพิ่มอายุการใช้งานของส่วนประกอบ |
| ห้องสะสมไอทางกายภาพ (PVD) | การยิงอนุภาคพลังงานสูงในระหว่างกระบวนการเคลือบ | ปรับปรุงความต้านทานการกัดกร่อนและทนความร้อนของห้องปฏิกิริยา |
| กระบวนการ MOCVD (เช่น การเจริญเติบโตของเอพิแทกเซียล SiC) | ปฏิกิริยาระยะยาวภายใต้อุณหภูมิสูงและบรรยากาศที่กัดกร่อนไฮโดรเจนสูง | รักษาเสถียรภาพของอุปกรณ์และป้องกันการปนเปื้อนของผลึกที่กำลังเติบโต |
| กระบวนการอบชุบด้วยความร้อน (LPCVD, การแพร่กระจาย, การอบอ่อน ฯลฯ) | โดยปกติจะดำเนินการภายใต้อุณหภูมิสูงและสูญญากาศ/บรรยากาศ | ปกป้องเรือและถาดกราไฟต์จากการเกิดออกซิเดชันหรือการกัดกร่อน |
| ตัวพาเวเฟอร์/ตัวจับเวเฟอร์ (การจัดการเวเฟอร์) | ฐานกราไฟท์สำหรับถ่ายโอนหรือรองรับเวเฟอร์ | ลดการไหลของอนุภาคและหลีกเลี่ยงการปนเปื้อนจากการสัมผัส |
| ส่วนประกอบห้อง ALD | ควบคุมการสะสมชั้นอะตอมซ้ำๆ และแม่นยำ | สารเคลือบช่วยให้ห้องสะอาดและมีความทนทานต่อการกัดกร่อนของสารตั้งต้นสูง |
เหตุใดจึงควรเลือก VET Energy?
VET Energy เป็นผู้ผลิตชั้นนำ ผู้ริเริ่ม และผู้นำผลิตภัณฑ์เคลือบ SiC ในประเทศจีน โดยผลิตภัณฑ์เคลือบ SiC หลักๆ ได้แก่แผ่นเวเฟอร์เคลือบ SiC, เคลือบ SiCตัวรับเอพิแทกเซียล, แหวนกราไฟท์เคลือบ SiC, ส่วนครึ่งวงเดือนเคลือบด้วย SiC, คอมโพสิตคาร์บอน-คาร์บอนเคลือบ SiC, เรือเวเฟอร์เคลือบ SiC, เครื่องทำความร้อนเคลือบ SiCฯลฯ VET Energy มุ่งมั่นที่จะมอบเทคโนโลยีและโซลูชันผลิตภัณฑ์ขั้นสูงสุดให้กับอุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์ และสนับสนุนบริการปรับแต่ง เราหวังเป็นอย่างยิ่งที่จะเป็นพันธมิตรระยะยาวของคุณในประเทศจีน
หากคุณมีคำถามหรือต้องการรายละเอียดเพิ่มเติม โปรดอย่าลังเลที่จะติดต่อเรา
Whatsapp&Wechat:+86-18069021720
Email: steven@china-vet.com
เวลาโพสต์: 18 ต.ค. 2567
