Siliciumcarbide (SiC) is een geavanceerd keramisch materiaal dat bekend staat om zijn hoge hardheid, uitstekende thermische geleidbaarheid en uitstekende chemische stabiliteit.Vanwege zijn uitzonderlijke mechanische en thermische eigenschappen, SiC-componenten spelen een onvervangbare rol in apparatuur voor de vervaardiging van halfgeleiders.SiC-componenten, voornamelijk samengesteld uit siliciumcarbide of composieten daarvan, kunnen onder extreme omstandigheden een stabiele prestatie behouden, waardoor ze geschikt zijn voor processen zoals wafer-epitaxie, etsen, oxidatie,verspreiding, en gloeien.

Kristallenstructuren en materiaalsoorten

SiC vertoont een verscheidenheid aan kristallenstructuren, waarbij 3C, 4H en 6H polytypen de meest voorkomende zijn.het maakt het een voorkeursmateriaal voor dunne folies en coatings. β-SiC-coatings worden op grote schaal toegepast op grafietbasis en andere ondersteunende componenten, waardoor duurzame oppervlaktebescherming in halfgeleiderapparatuur wordt geboden.Verschillende SiC-polytypen dienen verschillende doeleinden: 4H en 6H-SiC worden voornamelijk gebruikt voor krachtige elektronische substraten, terwijl 3C-SiC uitblinkt in dunne folie- en corrosiebestendige coatings.

Vervaardigingsmethoden van SiC-componenten

SiC-componenten kunnen worden geproduceerd door middel van verschillende methoden, waaronder chemische dampdepositie (CVD), reactiegebonden sintering, recristalliseerde sintering, drukloze sintering, warmpers,en warm isostatisch persenElke productiemethode resulteert in verschillen in dichtheid, uniformiteit en mechanische prestaties, waardoor componenten kunnen worden geoptimaliseerd voor specifieke halfgeleiderproductieprocessen.

Chemische dampdepositie SiC-componenten

CVD SiC-componenten worden veel gebruikt in etseringsapparatuur, MOCVD-systemen, SiC-epitaxy-gereedschappen en snelle thermische verwerkingsapparatuur.gasdouchekoppenVanwege zijn chemische traagheid ten opzichte van chloor- en fluorhoudende etseringsgassen en zijn gunstige elektrische geleidbaarheid,CVD SiC is een ideaal materiaal voor de belangrijkste onderdelen van plasmagraafsystemen.

In MOCVD-apparatuur worden grafietbases vaak bekleed met dichte CVD SiC-lagen met behulp van chemische dampafzetting onder lage druk.betrouwbare ondersteuning en verwarming van enkelkristallijnsubstratenDe geoptimaliseerde CVD SiC zorgt voor een stabiele werking bij hoge temperaturen, corrosieve gassen en blootstelling aan plasma.Terwijl de superieure thermische geleidbaarheid en mechanische eigenschappen helpen bij het voorkomen van thermische vermoeidheid en chemische afbraak van kritieke componenten.

Reactiegebonden SiC-componenten

Reactiegebonden of reactiesinternen SiC wordt geproduceerd bij relatief lage sintertemperaturen, wat resulteert in een minimale krimp (meestal minder dan 1%).Deze eigenschap maakt het mogelijk grote en complexe onderdelen te produceren, waardoor het zeer geschikt is voor optische en precieze structurele toepassingen.voor hoogwaardige optische componenten zoals spiegels zijn vaak reactiegebonden SiC-substraten nodig in combinatie met CVD-SiC-coatings om een grote oppervlakte te bereiken, gelijkmatige en zeer nauwkeurige reflecterende oppervlakken.

Tijdens de fabricage worden de belangrijkste procesparameters zoals de samenstelling van de precursor, de afzettingstemperatuur, de gasstroom en de druk zorgvuldig geoptimaliseerd om lichtgewicht, hoge precisie,met een diameter van niet meer dan 50 mm,De reactiegebonden SiC-componenten worden niet alleen gebruikt in de optica, maar bieden ook kritieke structurele ondersteuning en thermisch beheer, met uitzonderlijke sterkte, lage thermische uitbreiding,en chemische weerstand onder moeilijke productieomstandigheden van halfgeleiders.

Markt en technologische ontwikkeling

De wereldwijde markt voor SiC-componenten groeit snel.Toch blijft de binnenlandse productie relatief laag vanwege de complexiteit van de productie van hoogwaardige CVD- en reactiegebonden SiC-onderdelen.De productie van deze componenten vereist nauwkeurige procescontrole en geavanceerde apparatuur, waardoor de technologie moeilijk te beheersen is.hoogwaardige halfgeleiderapparatuur is grotendeels afhankelijk van internationaal ontwikkelde precisie-keramische componenten, terwijl binnenlands onderzoek en toepassingen nog steeds inhalen.

In de toekomst zullen SiC-componenten blijven dienen als de kern van de structurele ruggengraat van halfgeleiderapparatuur.De lichtgewicht structurele fabricage zal de precisie en betrouwbaarheid van de halfgeleiderfabricage rechtstreeks verbeteren.. High-performance SiC, in staat om te weerstaan extreme omgevingen,is niet alleen een cruciaal “kernvermogen” van halfgeleiderapparatuur, maar ook een belangrijke factor voor de productie van halfgeleiders met een hoge precisie en hoge betrouwbaarheid.