Lớp phủ SIC là gì?

Silicon CarbideSilicon carbide là một hợp chất cứng chứa silic và carbon, được tìm thấy trong tự nhiên dưới dạng khoáng chất moissanite cực kỳ hiếm. Các hạt silicon carbide có thể được liên kết với nhau bằng phương pháp thiêu kết để tạo thành gốm rất cứng, được sử dụng rộng rãi trong các ứng dụng đòi hỏi độ bền cao, đặc biệt là trong ngành công nghiệp bán dẫn.

Cấu trúc vật lý của SiC

Lớp phủ SiC là gì?

Lớp phủ SiC là một lớp phủ silicon carbide đặc, chống mài mòn, có khả năng chịu nhiệt và ăn mòn cao, cùng với khả năng dẫn nhiệt tuyệt vời. Lớp phủ SiC có độ tinh khiết cao này chủ yếu được sử dụng trong ngành công nghiệp bán dẫn và điện tử để bảo vệ các giá đỡ wafer, đế và các bộ phận gia nhiệt khỏi môi trường ăn mòn và phản ứng. Lớp phủ SiC cũng thích hợp cho lò chân không và gia nhiệt mẫu trong môi trường chân không cao, phản ứng và có oxy.

Bề mặt lớp phủ SiC có độ tinh khiết cao

Quy trình phủ SiC là gì?

Một lớp mỏng cacbua silic được lắng đọng trên bề mặt chất nền bằng cách sử dụngCVD (Phương pháp lắng đọng hơi hóa học)Quá trình lắng đọng thường được thực hiện ở nhiệt độ 1200-1300°C và đặc tính giãn nở nhiệt của vật liệu nền phải tương thích với lớp phủ SiC để giảm thiểu ứng suất nhiệt.

CẤU TRÚC TINH THỂ MÀNG CVD SIC

Cấu trúc tinh thể của màng phủ CVD SIC

Các đặc tính vật lý của lớp phủ SiC chủ yếu được thể hiện ở khả năng chịu nhiệt độ cao, độ cứng, khả năng chống ăn mòn và độ dẫn nhiệt.

Các thông số vật lý điển hình thường như sau:

Độ cứngLớp phủ SiC thường có độ cứng Vickers trong khoảng 2000-2500 HV, mang lại khả năng chống mài mòn và va đập cực cao trong các ứng dụng công nghiệp.

Tỉ trọngLớp phủ SiC thường có mật độ từ 3,1-3,2 g/cm³. Mật độ cao này góp phần tăng cường độ bền cơ học và độ bền lâu của lớp phủ.

Độ dẫn nhiệtLớp phủ SiC có độ dẫn nhiệt cao, thường nằm trong khoảng 120-200 W/mK (ở 20°C). Điều này giúp nó có khả năng dẫn nhiệt tốt trong môi trường nhiệt độ cao và đặc biệt phù hợp cho các thiết bị xử lý nhiệt trong ngành công nghiệp bán dẫn.

Điểm nóng chảySilicon carbide có điểm nóng chảy xấp xỉ 2730°C và có độ ổn định nhiệt tuyệt vời ở nhiệt độ khắc nghiệt.

Hệ số giãn nở nhiệtLớp phủ SiC có hệ số giãn nở nhiệt tuyến tính (CTE) thấp, thường nằm trong khoảng 4,0-4,5 µm/mK (trong khoảng nhiệt độ 25-1000℃). Điều này có nghĩa là độ ổn định kích thước của nó rất tốt trong phạm vi chênh lệch nhiệt độ lớn.

Khả năng chống ăn mònLớp phủ SiC có khả năng chống ăn mòn cực tốt trong môi trường axit mạnh, kiềm và oxy hóa, đặc biệt khi sử dụng axit mạnh (như HF hoặc HCl), khả năng chống ăn mòn của chúng vượt xa so với các vật liệu kim loại thông thường.

Chất nền ứng dụng lớp phủ SiC

Lớp phủ SiC thường được sử dụng để cải thiện khả năng chống ăn mòn, chịu nhiệt độ cao và chống mài mòn plasma của chất nền. Các chất nền thường được ứng dụng bao gồm:

Loại chất nền	Lý do ứng dụng	Sử dụng thông thường
Than chì	- Cấu trúc nhẹ, dẫn nhiệt tốt - Nhưng dễ bị ăn mòn bởi plasma, cần có lớp phủ bảo vệ SiC.	Các bộ phận của buồng chân không, thuyền than chì, khay khắc plasma, v.v.
Thạch anh (Thạch anh/SiO₂)	- Độ tinh khiết cao nhưng dễ bị ăn mòn - Lớp phủ tăng cường khả năng chống ăn mòn plasma	các bộ phận buồng CVD/PECVD
Gốm sứ (như alumina Al₂O₃)	- Cấu trúc chắc chắn và bền vững - Lớp phủ giúp cải thiện khả năng chống ăn mòn bề mặt	Lớp lót buồng, phụ kiện, v.v.
Kim loại (như molypden, titan, v.v.)	- Khả năng dẫn nhiệt tốt nhưng khả năng chống ăn mòn kém - Lớp phủ giúp cải thiện độ ổn định bề mặt	Các thành phần phản ứng quy trình đặc biệt
Vật liệu thiêu kết silicon carbide (khối SiC)	- Dành cho môi trường có yêu cầu cao về điều kiện làm việc phức tạp. - Lớp phủ giúp cải thiện hơn nữa độ tinh khiết và khả năng chống ăn mòn	Các linh kiện buồng CVD/ALD cao cấp

Các sản phẩm phủ SiC thường được sử dụng trong các lĩnh vực bán dẫn sau:

Các sản phẩm phủ SiC được sử dụng rộng rãi trong quá trình chế tạo chất bán dẫn, chủ yếu trong môi trường nhiệt độ cao, ăn mòn cao và plasma mạnh. Sau đây là một số quy trình hoặc lĩnh vực ứng dụng chính và mô tả ngắn gọn:

Quy trình/lĩnh vực ứng dụng	Mô tả ngắn gọn	Chức năng của lớp phủ cacbua silic
Khắc plasma (Khắc axit)	Sử dụng khí chứa flo hoặc clo để chuyển mẫu.	Chống ăn mòn plasma và ngăn ngừa ô nhiễm hạt và kim loại.
Phương pháp lắng đọng hơi hóa học (CVD/PECVD)	Quá trình lắng đọng oxit, nitrua và các màng mỏng khác.	Chống lại các khí tiền chất ăn mòn và tăng tuổi thọ linh kiện.
Buồng lắng đọng hơi vật lý (PVD)	Sự bắn phá của các hạt năng lượng cao trong quá trình phủ.	Cải thiện khả năng chống ăn mòn và chịu nhiệt của buồng phản ứng.
Quy trình MOCVD (chẳng hạn như quá trình tăng trưởng màng mỏng SiC)	Phản ứng kéo dài trong điều kiện nhiệt độ cao và môi trường ăn mòn giàu hydro.	Đảm bảo sự ổn định của thiết bị và ngăn ngừa sự nhiễm bẩn của các tinh thể đang phát triển.
Quá trình xử lý nhiệt (LPCVD, khuếch tán, ủ, v.v.)	Thường được thực hiện ở nhiệt độ cao và trong môi trường chân không/khí quyển.	Bảo vệ các khay và thuyền graphite khỏi quá trình oxy hóa hoặc ăn mòn.
Giá đỡ/kẹp wafer (Thiết bị xử lý wafer)	Đế than chì dùng để chuyển hoặc hỗ trợ tấm bán dẫn.	Giảm sự phát tán hạt bụi và tránh lây nhiễm qua tiếp xúc.
Các thành phần của buồng ALD	Kiểm soát quá trình lắng đọng lớp nguyên tử một cách chính xác và lặp đi lặp lại.	Lớp phủ giúp giữ cho buồng sạch sẽ và có khả năng chống ăn mòn cao đối với các chất tiền thân.

Tại sao nên chọn VET Energy?

VET Energy là nhà sản xuất, nhà đổi mới và dẫn đầu hàng đầu về các sản phẩm phủ SiC tại Trung Quốc. Các sản phẩm phủ SiC chính bao gồm:Giá đỡ wafer có lớp phủ SiC, được phủ SiCchất hấp thụ ngoại vi, vòng than chì phủ SiC, Các bộ phận hình bán nguyệt được phủ lớp SiC., Vật liệu composite cacbon-cacbon phủ SiC, Thuyền wafer phủ SiC, Bộ gia nhiệt phủ SiCVET Energy cam kết cung cấp cho ngành công nghiệp bán dẫn các giải pháp công nghệ và sản phẩm tối ưu nhất, đồng thời hỗ trợ các dịch vụ tùy chỉnh. Chúng tôi chân thành mong muốn được trở thành đối tác lâu dài của bạn tại Trung Quốc.