Сик каплау нәрсә ул?

Кремний карбидыкремний һәм углеродны үз эченә алган каты кушылма, һәм табигатьтә бик сирәк очрый торган муассанит минералы буларак очрый. Кремний карбиды кисәкчәләрен бик каты керамика барлыкка китерү өчен берләштереп була, алар югары ныклык таләп итә торган кушымталарда, бигрәк тә ярымүткәргеч эшкәртүдә киң кулланыла.

SiC физик төзелеше

SiC каплавы нәрсә ул?

SiC каплавы - югары коррозиягә һәм җылылыкка чыдамлы һәм җылылык үткәрүчәнлеге югары булган тыгыз, тузуга чыдам кремний карбиды каплавы. Бу югары сафлыклы SiC каплавы, нигездә, ярымүткәргечләр һәм электроника сәнәгатендә пластина ташучыларны, нигезләрне һәм җылыту элементларын коррозияле һәм реактив мохиттән саклау өчен кулланыла. SiC каплавы шулай ук вакуум мичләре һәм югары вакуум, реактив һәм кислород мохитендә үрнәкләрне җылыту өчен дә яраклы.

Югары сафлыклы SiC каплау өслеге

SiC каплау процессы нинди?

Кремний карбидының юка катламы субстрат өслегенә урнаштырыла, улХимик пар утырту (CVD)Чүпләү гадәттә 1200-1300°C температурада башкарыла, һәм термик киеренкелекне минимальләштерү өчен субстрат материалының термик киңәю үзенчәлеге SiC каплавы белән туры килергә тиеш.

CVD SIC пленкасының кристалл структурасы

CVD SIC каплау пленкасы кристалл структурасы

SiC каплавының физик үзлекләре, нигездә, аның югары температурага чыдамлыгында, катылыгында, коррозиягә чыдамлыгында һәм җылылык үткәрүчәнлегендә чагыла.

Гадәти физик параметрлар гадәттә түбәндәгечә була:

КатылыкSiC каплавы гадәттә 2000-2500 HV диапазонында Виккерс катылыгына ия, бу аларга сәнәгать кушымталарында бик югары тузуга һәм бәрелүгә чыдамлык бирә.

ТыгызлыкSiC каплауларының тыгызлыгы гадәттә 3,1-3,2 г/см³ тәшкил итә. Югары тыгызлык каплауның механик ныклыгына һәм чыдамлыгына өлеш кертә.

җылылык үткәрүчәнлегеSiC капламалары югары җылылык үткәрүчәнлегенә ия, гадәттә 120-200 Вт/мК (20°C температурада). Бу аңа югары температуралы мохиттә яхшы җылылык үткәрүчәнлеген бирә һәм аны ярымүткәргечләр сәнәгатендә җылылык эшкәртү җиһазлары өчен аеруча яраклы итә.

Эрү температурасы: кремний карбиды якынча 2730°C эрү температурасына ия һәм экстремаль температураларда бик яхшы термик тотрыклылыкка ия.

Җылылык киңәю коэффициентыSiC каплауларының җылылык киңәюенең түбән сызыклы коэффициенты (CTE) бар, гадәттә 4,0-4,5 мкм/мК диапазонында (25-1000℃ температурада). Бу зур температура аермаларында аның үлчәм тотрыклылыгы бик яхшы дигән сүз.

Коррозиягә каршы торучанлыкSiC капламалары көчле кислота, селте һәм оксидлаштыручы мохиттә коррозиягә бик чыдам, бигрәк тә көчле кислоталар (мәсәлән, HF яки HCl) кулланганда, аларның коррозиягә чыдамлыгы гадәти металл материалларныкыннан күпкә артып китә.

SiC каплау куллану нигезе

SiC каплавы еш кына субстратның коррозиягә, югары температурага чыдамлыгын һәм плазма эрозиясенә чыдамлыгын яхшырту өчен кулланыла. Гадәттә кулланыла торган субстратларга түбәндәгеләр керә:

Субстрат төре	Гариза бирү сәбәбе	Гадәти кулланылыш
Графит	- Җиңел структура, яхшы җылылык үткәрүчәнлеге - Ләкин плазма белән җиңел коррозияләнә, SiC каплавын саклауны таләп итә	Вакуум камерасы детальләре, графит көймәләре, плазма гравюралау табаклары һ.б.
Кварц (Кварц/SiO₂)	- Югары сафлыклы, ләкин җиңел коррозияләнә - Каплау плазма эрозиясенә каршы торучанлыкны арттыра	CVD/PECVD камера детальләре
Керамика (мәсәлән, алюминий оксиды Al₂O₃)	- Югары ныклык һәм тотрыклы структура - Каплау өслекнең коррозиягә каршы торучанлыгын яхшырта	Камераның тышлыгы, җиһазлар һ.б.
Металлар (мәсәлән, молибден, титан һ.б.)	- Яхшы җылылык үткәрүчәнлеге, ләкин коррозиягә чыдамлыгы начар - Каплау өслекнең тотрыклылыгын яхшырта	Махсус процесс реакциясе компонентлары
Кремний карбиды белән эшкәртелгән корпус (SiC күләме)	- Катлаулы эш шартлары өчен югары таләпләр куелган мохитләр өчен - Каплау чисталыкны һәм коррозиягә каршы торучанлыкны тагын да яхшырта	Югары сыйфатлы CVD/ALD камера компонентлары

SiC белән капланган продуктлар гадәттә түбәндәге ярымүткәргеч өлкәләрдә кулланыла

SiC каплау продуктлары ярымүткәргеч эшкәртүдә киң кулланыла, нигездә югары температурада, югары коррозиядә һәм көчле плазма мохитендә. Түбәндә берничә төп куллану процессы яки өлкәсе һәм кыскача тасвирламалар китерелгән:

Гариза бирү процессы/кыры	Кыскача тасвирлама	Кремний карбиды каплау функциясе
Плазма белән эшкәртү (Офорт)	Рәсем күчерү өчен фтор яки хлор нигезендәге газлар кулланыгыз	Плазма эрозиясенә каршы торыгыз һәм кисәкчәләр һәм металл пычрануын булдырмагыз
Химик пар утырту (CVD/PECVD)	Оксид, нитрид һәм башка юка пленкаларның утыруы	Коррозик прекурсор газларына каршы торыгыз һәм компонентларның гомерен арттырыгыз
Физик пар утырту (PVD) камерасы	Каплау процессында югары энергияле кисәкчәләр белән бомбага тоту	Реакция камерасының эрозиягә һәм җылылыкка чыдамлыгын яхшыртыгыз
MOCVD процессы (мәсәлән, SiC эпитаксиаль үсеше)	Югары температура һәм югары водородлы коррозик атмосфера астында озак вакытлы реакция	Җиһазларның тотрыклылыгын саклау һәм үсеп килүче кристалларның пычрануын булдырмау
Җылылык белән эшкәртү процессы (LPCVD, диффузия, җылыту һ.б.)	Гадәттә югары температурада һәм вакуумда/атмосферада башкарыла	Графит көймәләрен һәм табакларын оксидлашудан яки коррозиядән саклагыз
Вафли ташучы/патрон (Вафли белән эш итү)	Пластинаны күчерү яки терәк өчен графит нигезе	Кисәкчәләрнең таркалуын киметү һәм контактлы пычрануны булдырмау
ALD камерасы компонентлары	Атом катламы утырмасын кат-кат һәм төгәл контрольдә тоту	Каплама камераны чиста тота һәм прекурсорларга югары коррозиягә чыдамлыкка ия.