A “força central” dos equipamentos semicondutores – componentes de carboneto de silício
O carboneto de silício (SiC) é um material cerâmico estrutural com excelentes propriedades. Peças de carboneto de silício, ou seja, peças de equipamentos feitas de carboneto de silício e seus materiais compósitos como materiais principais, possuem características de alta densidade, alta condutividade térmica, alta resistência à flexão, grande módulo de elasticidade, etc., e podem ser adaptadas para wafer epitaxia, gravação, etc. Devido ao ambiente de reação severa altamente corrosivo e de temperatura ultra-alta no processo de fabricação, é amplamente utilizado nos principais equipamentos semicondutores, como equipamentos de crescimento epitaxial, equipamentos de gravação e equipamentos de oxidação/difusão/recozimento.
De acordo com a estrutura cristalina, existem muitas formas cristalinas de carboneto de silício. Atualmente, os SiC comuns são principalmente dos tipos 3C, 4H e 6H. Diferentes formas cristalinas de SiC têm usos diferentes. Entre eles, o 3C-SiC também é frequentemente chamado de β-SiC. Um uso importante do β-SiC é como filme e material de revestimento. Portanto, o β-SiC é atualmente o principal material para revestimento de base de grafite.
De acordo com o processo de preparação, as peças de carboneto de silício podem ser divididas em carboneto de silício de deposição de vapor químico (CVD SiC), carboneto de silício sinterizado por reação, carboneto de silício sinterizado por recristalização, carboneto de silício sinterizado à pressão atmosférica, carboneto de silício sinterizado por prensagem a quente, sinterização por prensagem isostática a quente e carbonização Silício etc.
Peças de carboneto de silício
1. Peças de carboneto de silício CVD
Os componentes de carboneto de silício CVD são amplamente utilizados em equipamentos de gravação, equipamentos MOCVD, equipamentos epitaxiais SiC, equipamentos de tratamento térmico rápido e outros campos.
Equipamento de gravação: O maior segmento de mercado para componentes de carboneto de silício CVD é o equipamento de gravação. Os componentes de carboneto de silício CVD em equipamentos de gravação incluem anéis de foco, chuveiros a gás, bandejas, anéis de borda, etc. Devido à baixa reatividade e condutividade do carboneto de silício CVD para gases de gravação contendo cloro e flúor, ele se torna um plasma Material ideal para componentes como anéis de foco em equipamentos de gravação.
Revestimento de base de grafite: A deposição química de vapor de baixa pressão (CVD) é atualmente o processo mais eficaz para a preparação de revestimentos densos de SiC. A espessura dos revestimentos CVD-SiC é controlável e apresenta as vantagens da uniformidade. As bases de grafite revestidas com SiC são comumente usadas em equipamentos de deposição de vapor químico metal-orgânico (MOCVD) para suportar e aquecer substratos de cristal único. Eles são os componentes principais e principais do equipamento MOCVD.
2. Peças de carboneto de silício sinterizadas por reação
Para materiais de SiC sinterizados por reação (infiltração reativa ou ligação de reação), o encolhimento da linha de sinterização pode ser controlado abaixo de 1% e a temperatura de sinterização é relativamente baixa, o que reduz bastante os requisitos de controle de deformação e equipamento de sinterização. Portanto, esta tecnologia tem a vantagem de obter facilmente componentes em grande escala e tem sido amplamente utilizada nas áreas de fabricação de estruturas ópticas e de precisão.