La “fuerza central” de los equipos semiconductores: los componentes de carburo de silicio
El carburo de silicio (SiC) es un material cerámico estructural con excelentes propiedades. Las piezas de carburo de silicio, es decir, piezas de equipos hechas de carburo de silicio y sus materiales compuestos como materiales principales, tienen las características de alta densidad, alta conductividad térmica, alta resistencia a la flexión, gran módulo elástico, etc., y se pueden adaptar a oblea. epitaxia, grabado, etc. Debido al entorno de reacción hostil altamente corrosivo y de temperatura ultraalta en el proceso de fabricación, se usa ampliamente en los principales equipos semiconductores, como equipos de crecimiento epitaxial, equipos de grabado y equipos de oxidación/difusión/recocido.
Según la estructura cristalina, existen muchas formas cristalinas de carburo de silicio. Actualmente, los SiC comunes son principalmente de tipo 3C, 4H y 6H. Las diferentes formas cristalinas de SiC tienen diferentes usos. Entre ellos, el 3C-SiC también suele denominarse β-SiC. Un uso importante del β-SiC es como película y material de recubrimiento. Por lo tanto, el β-SiC es actualmente el material principal para el recubrimiento a base de grafito.
Según el proceso de preparación, las piezas de carburo de silicio se pueden dividir en carburo de silicio por deposición química de vapor (CVD SiC), carburo de silicio sinterizado por reacción, carburo de silicio sinterizado por recristalización, carburo de silicio sinterizado a presión atmosférica, carburo de silicio sinterizado por prensado en caliente, sinterización por prensado isostático en caliente y Carbonización Silicio, etc.
Piezas de carburo de silicio
1. Piezas de carburo de silicio CVD
Los componentes de carburo de silicio CVD se utilizan ampliamente en equipos de grabado, equipos MOCVD, equipos epitaxiales de SiC, equipos de tratamiento térmico rápido y otros campos.
Equipos de grabado: el segmento de mercado más grande para componentes de carburo de silicio CVD es el de los equipos de grabado. Los componentes de carburo de silicio CVD en equipos de grabado incluyen anillos de enfoque, cabezales de ducha de gas, platos, anillos de borde, etc. Debido a la baja reactividad y conductividad del carburo de silicio CVD frente a los gases de grabado que contienen cloro y flúor, se convierte en un plasma. Material ideal para componentes como anillos de enfoque en equipos de grabado.
Revestimiento a base de grafito: la deposición química de vapor (CVD) a baja presión es actualmente el proceso más eficaz para preparar revestimientos densos de SiC. El espesor de los recubrimientos CVD-SiC es controlable y tiene la ventaja de la uniformidad. Las bases de grafito recubiertas de SiC se utilizan comúnmente en equipos de deposición química de vapor organometálico (MOCVD) para soportar y calentar sustratos monocristalinos. Son los componentes centrales y clave del equipo MOCVD.
2. Piezas de carburo de silicio sinterizado de reacción
Para materiales de SiC sinterizados por reacción (infiltración reactiva o unión por reacción), la contracción de la línea de sinterización se puede controlar por debajo del 1% y la temperatura de sinterización es relativamente baja, lo que reduce en gran medida los requisitos de control de deformación y equipos de sinterización. Por lo tanto, esta tecnología tiene la ventaja de lograr fácilmente componentes a gran escala y ha sido ampliamente utilizada en los campos de la fabricación de estructuras ópticas y de precisión.