Gözenekli kremniý karbidi keramikasynyň işlenilişi we häsiýetleri

I. Giriş

Gözenekli kremniý karbidi (Gözenekli SiC) keramikasykremniý karbidiniň ajaýyp häsiýetlerini üns bilen işlenip düzülen gözenekli gurluş bilen birleşdirýän ösen keramiki materiallardyr. Dykyz SiC keramikasyndan tapawutlylykda, gözenekli SiC gözegçilik edilýän geçirijilik, ýeňil dizaýn, ýylylyk izolýasiýasy we güýçlendirilen suwuklyk daşamak ukyby ýaly goşmaça funksiýalary üpjün edýän özara baglanyşykly gözenekleri döredýär.

Ajaýyp termal durnuklylygy, himiki garşylygy we mehaniki ygtybarlylygy bilen, gözenekli SiC keramikasy ýokary temperaturaly senagatlarda, esasan hem ýarymgeçirijiler önümçiliginde barha möhüm ähmiýete eýe bolýar, bu ýerde önümçilik gurşawy ýokary arassalygy, korroziýa garşylygyny we uzak möhletli işleýiş durnuklylygyny talap edýär.

2. Gözenekli kremniý karbid keramikasynyň material häsiýetleri

1. Ýokary temperatura durnuklylygy

Kremniý karbidi güýçli Si-C kowalent baglanyşygy sebäpli ekstremal temperatura şertlerinde ajaýyp işlemegi bilen tanalýar. Gözenekli SiC ýokary temperatura şertlerinde gurluş bitewüligini saklaýar, bu bolsa ony ýarymgeçiriji termiki gaýtadan işlemek, epitaksiýa ulgamlary we peç bölekleri üçin amatly edýär.

Onuň pes termal giňelme koeffisiýenti we ajaýyp termal şok garşylygy deformasiýanyň azalmagyna we prosesiň durnuklylygynyň gowulanmagyna kömek edýär.

2. Ýokary hilli himiki we plazma garşylygy

Ýarymgeçirijileriň önümçiligi agressiw gazlary we plazma gurşawyny, şol sanda hlor esasly gazlary, ftor plazmasyny we ýokary temperaturaly reaktiv atmosferalary öz içine alýar.

Gözenekli SiC keramika teklip edýär:

• Oksidlenme garşylygy ajaýyp
• Ýokary himiki durnuklylyk
• Plazma eroziýasyna güýçli garşylyk
• Pes hapalanma häsiýetleri

Bu artykmaçlyklar ýarymgeçiriji enjamlarda bölejikleriň döremegini azaltmaga we komponentleriň ömrüni uzaltmaga kömek edýär.

3. Gözeneklilik we gaz geçirijiligi gözegçilikde saklanýar

Gözenekli SiC-niň esasy artykmaçlygy onuň sazlanyp bilýän gözenek gurluşydyr. Öndürijiler gözenekleriň ululygyny, paýlanyşyny we baglanyşygyny gözegçilikde saklamak arkaly mehaniki berklik we geçirijilik arasyndaky deňagramlylygy optimizirläp bilerler.

Bu özboluşly aýratynlyk gözenekli SiC-niň aşakdaky ýaly işlemegine mümkinçilik berýär:

• Gaz diffuziýa materiallary
• Filtrleme gurluşlary
• Termal dolandyryş bölekleri

3. Gözenekli kremniý karbidi keramikasynyň gaýtadan işlemegiň tehnologiýalary

Gözenekli SiC keramikasynyň öndürijiligi köp babatda önümçilik usullaryna we mikrostruktur dizaýnyna baglydyr.

Karbotermal Reduksiya

Bu däp bolan proses kremniý saklaýan materiallar bilen uglerod çeşmeleriniň arasyndaky ýokary temperaturaly reaksiýalar arkaly gözenekli SiC öndürýär. Bu ajaýyp termal durnuklylyga eýe bolan ýokary arassa SiC çarçuwalarynyň emele gelmegine mümkinçilik berýär.

Suwuk fazaly sinterleme

Suwuk fazaly sinterlemede bölejikleriň baglanyşyny we dykyzlaşmasyny gowulandyrmak üçin goşundylar ulanylýar. Sinterleme temperaturasyny we goşundylar himiýasyny sazlamak arkaly önüm öndürijiler mehaniki berkligi we gözenekleriň paýlanyşyny optimizirläp bilerler.

Himiki bug infiltrasiýa (CVI)

CVI gazly prekursorlary gözenekli gurluşlara girizýär, bu ýerde SiC içki ýüzlerde jemlenýär. Bu usul gurluşyň berkligini, arassalygyny we ýokary temperatura çydamlylygyny ýokarlandyrýar.

Köpüklenme we şablon usullary

Köpük we şablon esasly tehnologiýalar gözenek emele getiriji agentleri ýa-da gurbanlyk şablonlaryny dolandyrmak arkaly iýerarhiki gözenek gurluşlaryny döredýär. Bu usullar ajaýyp geçirijiligi we özleşdirilen gözenek arhitekturasyny üpjün edýär.

Ⅳ. Ýarymgeçirijiler önümçiliginde ulanylyşlar

Termal, himiki we gurluş häsiýetleriniň özboluşly utgaşmasy sebäpli, gözenekli SiC keramikasy ýarymgeçiriji proseslerde barha köp ulanylýar.

Gaz paýlaýjy komponentler

CVD, PECVD we ALD ulgamlarynda gözenekli SiC birmeňzeş işleniş gaz akymyny gazanmak we plýonka çökündisiniň yzygiderliligini gowulandyrmak üçin gaz diffuzorlary we paýlaýjy plitalar hökmünde hyzmat edip biler.

Plazma işläp bejeriş enjamlary

Plazma aşındyryş we arassalamak ulgamlarynda gözenekli SiC bölekleri aşyndyryjy plazma gurşawlaryna garşy ýokary garşylyk görkezýär, bölejikleriň hapalanmagyny azaldýar we enjamlaryň ygtybarlylygyny ýokarlandyrýar.

SiC we GaN Epitaksiýa Ulgamlary

Üçünji nesil ýarymgeçiriji önümçiligi üçin gözenekli SiC ýokary temperaturaly epitaksial ösüş gurşawlarynda termal dolandyryşyň we proses durnuklylygynyň gowulanmagyna goşant goşýar.

Wafer işlemegiň bölekleri

Gözenekli SiC wakuum patronlarywewafer daýançlarywafer barlagy, litografiýa we termiki gaýtadan işlemek üçin ýokary takyklyk, pes hapalanma we ajaýyp himiki garşylyk üpjün edýär.

Ⅴ. Netije

Gözenekli kremniý karbid keramikasyewolýusiýasyny görkezýärSiC materiallarydäp bolan gurluşyk keramikasyndan funksional ýarymgeçiriji böleklerine çenli. Ösen gaýtadan işlemek tehnologiýalary we gözenek gurluşynyň takyk gözegçiligi arkaly gözenekli SiC berklik, geçirijilik, termal görkezijiler we himiki durnuklylyk arasynda ideal deňagramlylyga ýetýär.

Ýarymgeçirijileriň önümçiligi ýokary temperatura we has berk hapalanma gözegçiligine tarap öňe gitmegi dowam etdirýän mahaly, gözenekli SiC keramikalary ...-da barha möhüm rol oýnar.CVD ulgamlary, plazma işläp bejeriş enjamlary, waferleri gaýtadan işlemek we täze nesil ýarymgeçirijileri öndürmek tehnologiýalary.