Материјал силицијумске карбидне епитаксе

Силиконски карбид, са хемијском формулом СИЦ-ом је једињење полуводни материјал који је формиран снажним ковалентним обвезницама између силицијума (СИ) и угљеника (ц) елемената. Са одличним физичким и хемијским својствима игра све више важну улогу у многим индустријским областима, посебно у захтевном процесу производње полуводича.

Ⅰ. Основна физичка својства силицијум карбида (СИЦ)

Разумевање физичких својстава СИЦ-а је основа за разумевање његове вредности пријаве:

1) Висока тврдоћа:

ММС Тврдоћа СИЦ-а је око 9-9,5, други само дијамантским. То значи да има одлично трошење и отпорност на огреботине.

Вредност апликације: У полуводичкој обради то значи да су делови направљени од СИЦ-а (као што су роботске руке, стезаљке, брушење дискова) да имају дужи живот, смањују производњу честица узроковане хабањем и на тај начин побољшати чистоћу и стабилност процеса.

2) Одлична топлотна својства:

● Висока топлотна проводљивост: 

Термичка проводљивост СИЦ-а је много већа од традиционалних силицијума и многих метала (до 300-490В / (мгк) на собној температури, зависно од његовог кристалног облика и чистоће).

Вредност апликације: Може брзо и ефикасно расипати топлоту. Ово је пресудно за расипање топлоте са полу-моћи полуводичким уређајима који може спречити прегријавање и неуспех и побољшати поузданост и перформансе уређаја. У процесној опреми, попут грејача или расхладних плоча, висока топлотна проводљивост осигурава температуру уједначеност и брзи одговор.

● Ниско коефицијент термичке експанзије: Сиц има мало димензионалне промене преко широког температурног опсега.

Вредност апликације: У селувоводним процесима које доживе драстичне промене температуре (као што су брзе топлотне жаре), делови СИЦ-а могу да одржи њихов облик и димензионалну тачност, смањују стрес и деформацију проузроковану термалном неусклађивањем и обезбеђивање прецизности и приноса обраде.

● Одлична топлотна стабилност: СИЦ може одржавати своју структуру и стабилност перформанси на високим температурама и може да издржи температуре до 1600 ° Ц или чак и у инертној атмосфери.

Вредност апликације: Погодна за високотемпературна процесна окружења као што су епитаксијални раст, оксидација, дифузија итд. И није лако разградити или реаговати са другим супстанцама.

● Добар топлотни отпор топлотног удара у стању да издрже брзе промене температуре без пуцања или оштећења.

Вредност апликације: СИЦ компоненте су издржљивије у процесним корацима који захтевају брзо пораст температуре и пад.

3) Супериорне електричне својства (посебно за полуводичке уређаје):

● Широк опсег: СИЦГАП СИЦ-а је отприлике три пута више од силицијума (СИ) (на пример, 4Х-сић је око 3,26ЕВ и СИ је око 1.12ЕВ).

Вредност апликације:

Висока радна температура: широка опсег концентрације суштинске операције СИЦ уређаја и даље врло ниска на високим температурама, тако да на температурама може да ради много више од силицијума (до 300 ° Ц или више).

Електрична поље високог квара: Снага електричног поља од квара СИЦ-а је скоро 10 пута од силицијума. То значи да се на истом нивоу отпорности на напону, СИЦ уређаји могу да се разређују, а отпорност на дистрибуцију је мањи, на тај начин смањујући губитке проводљивости.

Јака отпорност на зрачење: Широк опсег такође чини да има бољу отпорност на зрачење и погодан је за специјална окружења као што је ваздухопловна.

● Висока засићена електрона Дрифт ВЕИЛОЦИТИ: Засићеност електронска брзина СИЦ-а је двоструко више од силицијума.

Вредност апликације: Ово омогућава да се СИЦ уређаји раде на већим фреквенцијама пребацивања, што је корисно смањење обима и тежине пасивних компоненти као што су индуктори и кондензатори у систему и побољшање густине енергије система.

4) Одлична хемијска стабилност:

Сиц има снажну отпорност на корозију и не реагује са већином киселина, база или растаљених соли на собној температури. Реагира се са одређеним јаким оксидантима или растопљеним основама само на високим температурама.

Вредност апликације: У процесима које укључују корозивне хемикалије као што су мокро средство за мокро и чишћење полуводича, суштине (попут чамаца, цеви и млазница) имају дужи радни век и нижи ризик од контаминације. У сувим процесима као што су јеткање плазме, његова толеранција на плазму је такође боља од многих традиционалних материјала.

5)Висока чистоћа (достижна висока чистоћа):

СИЦ материјали са високим чистоћима могу се припремити методама као што су таложење хемијских паре (ЦВД).

Корисничка вредност: у полуводичкој производњи, материјална чистоћа је критична, а свака нечистоћа може утицати на перформансе уређаја и принос. Компоненте високе чистоће СИП-а минимизирају контаминацију силицијума или процесних окружења.

Ⅱ. Примена силицијумског карбида (сиц) као епитаксална супстрат

Сиц Појединац кристала су кључни материјали подлоге за производњу високо-перформанси СИЦ уређаја (као што су МОСФЕТ, ЈФЕТС, СБД) и Галлиум Нитрид (ГАН) РФ / Повер уређаји.

Специфични сценарији апликације и употребе:

1) СИЦ-он-СИЦ епитакпија:

Употреба: На високо чистоћи СИЦ-ов потпорни подлози СИЦ-а са специфичним допитаксијама са специфичним допингом и дебљином је узгајана хемијском паром епитаксијом (ЦВД) за конструкцију активног подручја уређаја СИЦ уређаја.

Вредност апликације: Одлична топлотна проводљивост СИЦ супстрата помаже уређају да расипа топлоту, а широка карактеристике опсега омогућавају да уређај издржи висок напон, високу температуру и високу операцију високог фреквенција. То чини да се уређаји за напајање СИЦ-а раде добро у новим енергетским возилима (електрична контрола, пуњење гомила), фотонаполни претварачи, индустријски моторни погони, паметни решетки и друга поља, значајно побољшавају ефикасност система и смањење величине и смањење опреме.

2) Ган-он-Сиц Епитаксија:

Употреба: СИЦ подлоге су идеалне за узгој висококвалитетних ГАН епитаксалних слојева (посебно за високо-моћи РФ уређаје на високим снагама, као што су Хемтс) због њихове добре решетке у складу са ГАН-ом (у поређењу са сафиром и силицијумском) и изузетно високом топлотном проводљивошћу.

Вредност апликације: СИЦ подлоге могу ефикасно вршити велику количину топлоте коју генерише ГАН уређаји током рада како би се осигурала поузданост и перформансе уређаја. То чини да Ган-Он-СИЦ уређаји имају незамјењиве предности у 5Г базним станицама, радарске системе, електронске противмере и друга поља.

Ⅲ. Примена силицијумског карбида (сиц) као премаза

СИЦ премази се обично депонују на површини подлога, као што су графит, керамика или метали ЦВД методом да би се пружило супстрат СИЦ одлична својства.

Специфични сценарији апликације и употребе:

1) Компоненте опреме за стругање у плазми:

Примери компоненти: туш карика, коморе, ЕСЦ површине, фокус прстенови, етцх прозори.

Користи: у плазми окружењу, ове компоненте бомбардују се високоенергетским јонима и корозивним гасовима. СИЦ премази штите ове критичне компоненте од оштећења великом тврдоћом, високом хемијском стабилношћу и отпорношћу на ерозију плазме.

Вредност апликације: Проширивање компонентног живота, смањите честице које су створене ерозијом компоненти, побољшању стабилности процеса и поновљивост, смањити трошкове одржавања и време застоја и осигурати чистоћу прераде вафле.

2) Компоненте епитаксијалне опреме за раст:

Примери компоненти: суцептори / носачи одвлачења, грејачи елемената.

Употреба: на високом температуру, окружењима за раст високих чистоћа, СИЦ премаз (обично висока чистоћа СЦ) могу пружити одличну стабилност високог температура и хемијску инертност како би се спречила реакција са процесним гасовима или ослобађањем нечистоћа.

Вредност апликације: Осигурати квалитет и чистоћу епитаксијалног слоја, побољшати температурни уједначеност и тачност контроле.

3) Остала компоненте опреме за процесе:

Примери компонената: Графитни дискови МОЦВД опреме, СИЦ обложени бродови (чамци за дифузију / оксидацију).

Употреба: Обезбедите површине отпорне на корозију, високе температуре, високо-чистоће.

Вредност апликације: Побољшати поузданост поузданости процеса и живот компоненте.

Ⅳ. Примена силицијумског карбида (СИЦ) као остале конкретне компоненте производа (остале специфичне компоненте производа)

Поред супстрата и премаза, сама СИЦ се такође директно обрађује у различите прецизне компоненте због његових одличних свеобухватних перформанси.

Специфични сценарији апликације и употребе:

1) компоненте за руковање и преношење релације:

Примери компоненти: Ефективни ефекти робота, вакуумске стезавице, ивице, подизајуће игле.

Употреба: Ове компоненте захтевају високу чврстину, високу отпорност на хабање, ниску термичку експанзију и високу чистоћу да би се осигурало да се не генеришу никакве честице, без огреботине без икаквих преноса и без деформације због промјена температуре приликом транспорта вафла и велике прецизности.

Вредност апликације: Побољшати поузданост и чистоћу преноса вафера, смањите штету од рефлектора и осигурајте стабилно радно коришћење аутоматизованих производних линија.

2) Структурни делови са високим температурама процеса:

Примери компоненти: цеви пећи за дифузију / оксидацију, чамци / кантиле, заштитне цеви за термоелете, млазнице.

Примена: Користите СИЦ-ову чврстоћу температуре, топлотни отпорност на ударце, хемијску инертност и мале карактеристике загађења.

Вредност апликације: Омогућите стабилно окружење процеса у оксидацији високог температура, дифузији, жарења и другим процесима, проширују век опреме и смањивање одржавања.

3) Прецизне керамичке компоненте:

Примери компонената: лежајеви, заптивачи, водичи, плоче за лампице.

Примена: Користите високу тврдоћу СИЦ-а, отпорност на хабање, отпорност на корозију и стабилност димензија.

Вредност апликације: Одличне перформансе у неким механичким компонентама које захтевају високу прецизност, дуг живот и отпорност на оштре окружења, као што су неке компоненте које се користе у програму ЦМП (хемијска механичка полирања).

4) оптичке компоненте:

Примери компонената: огледала за ОВ / рендгенску оптику, оптичке прозоре.

Употреба: СИЦ-ова велика крутост, ниска топлотна експанзија, висока топлотна проводљивост и полирање чине га идеалним материјалом за производњу великих ретровизора, високе огледала високе стабилности (посебно у свемирским телескопима или синхротронским изворима зрачења).

Вредност апликације: Омогућава одличне оптичке перформансе и димензионалну стабилност под екстремним условима.