«Основная сила» полупроводникового оборудования — компоненты из карбида кремния.
Карбид кремния (SiC) — конструкционный керамический материал с превосходными свойствами. Детали из карбида кремния, то есть детали оборудования, изготовленные из карбида кремния и его композиционных материалов в качестве основных материалов, имеют характеристики высокой плотности, высокой теплопроводности, высокой прочности на изгиб, большого модуля упругости и т. д. и могут быть адаптированы к пластинам. эпитаксия, травление и т. д. Из-за высококоррозионной и сверхвысокой температурной жесткой реакционной среды в производственном процессе он широко используется в основном полупроводниковом оборудовании, таком как оборудование для эпитаксиального роста, оборудование для травления и оборудование для окисления/диффузии/отжига.
По кристаллической структуре существует множество кристаллических форм карбида кремния. В настоящее время распространенными SiC являются в основном типы 3C, 4H и 6H. Различные кристаллические формы SiC имеют разное применение. Среди них 3C-SiC также часто называют β-SiC. Важным применением β-SiC является материал для пленок и покрытий. Таким образом, β-SiC в настоящее время является основным материалом для покрытия графитовой основы.
В зависимости от процесса подготовки детали из карбида кремния можно разделить на карбид кремния, полученный химическим осаждением из паровой фазы (CVD SiC), реакционно-спеченный карбид кремния, рекристаллизационный спеченный карбид кремния, спеченный карбид кремния при атмосферном давлении, спеченный карбид кремния горячим прессованием, спекание горячим изостатическим прессованием и карбонизация кремния и т. д.
Детали из карбида кремния
1. Детали из карбида кремния CVD
Компоненты карбида кремния CVD широко используются в травильном оборудовании, оборудовании MOCVD, эпитаксиальном оборудовании SiC, оборудовании для быстрой термообработки и других областях.
Оборудование для травления. Крупнейшим сегментом рынка CVD-компонентов из карбида кремния является оборудование для травления. Компоненты карбида кремния CVD в оборудовании для травления включают фокусирующие кольца, газовые душевые насадки, лотки, краевые кольца и т. д. Благодаря низкой реакционной способности и проводимости карбида кремния CVD по отношению к хлор- и фторсодержащим травильным газам он становится идеальным материалом для плазменного травления. такие компоненты, как кольца фокусировки в травильном оборудовании.
Покрытие на основе графита. Химическое осаждение из паровой фазы при низком давлении (CVD) в настоящее время является наиболее эффективным процессом получения плотных покрытий SiC. Толщина покрытий CVD-SiC контролируема и имеет преимущество однородности. Графитовые основы с покрытием SiC обычно используются в оборудовании для химического осаждения металлоорганических соединений (MOCVD) для поддержки и нагрева монокристаллических подложек. Они являются основными и ключевыми компонентами оборудования MOCVD.
2. Детали из карбида кремния, изготовленные методом реакционного спекания.
Для материалов SiC, полученных реакционным спеканием (реактивная инфильтрация или реакционное соединение), усадку линии спекания можно контролировать ниже 1%, а температура спекания является относительно низкой, что значительно снижает требования к оборудованию для контроля деформации и оборудования для спекания. Таким образом, эта технология имеет то преимущество, что позволяет легко создавать крупногабаритные компоненты, и широко используется в области производства оптических и прецизионных структур.