Vlastnosti a polovodičové aplikácie keramiky z karbidu kremíka

Keramika z karbidu kremíka je pokročilý keramický materiál, ktorý pozostáva predovšetkým z uhlíka a kremíka. Vďaka vynikajúcim výkonnostným charakteristikám sa keramika z karbidu kremíka vo veľkej miere používa v špičkových odvetviach vrátane mechanického obrábania, výroby polovodičov, vojenského priemyslu a leteckého inžinierstva.

Výkonnostné charakteristiky keramiky z karbidu kremíka

1. Výnimočne vysoká tvrdosť a pevnosť

Pevnosť v ohybe keramiky z karbidu kremíka zvyčajne presahuje 400 MPa a jej tvrdosť podľa Vickersa sa pohybuje od 2200 do 3300 HV, vďaka čomu je vhodná pre prevádzkové podmienky s vysokým zaťažením a vysokým namáhaním.

2. Vynikajúci elastický modul

Modul pružnosti keramiky z karbidu kremíka je v rozsahu 400 – 450 GPa, čo ponúka výnimočnú štrukturálnu tuhosť a minimálnu deformáciu pri vysokom zaťažení.

3. Vynikajúca tepelná stabilita

Keramika z karbidu kremíka vykazuje menšie zhoršenie pevnosti ako bežné kovy a keramika v inertných alebo redukujúcich prostrediach pri teplote 1400 °C, čo sa vyznačuje vynikajúcim výkonom proti deformácii a zlyhaniu pri tečení pri vysokej teplote a vysokom zaťažení.

4. Vynikajúca chemická odolnosť proti korózii

Keramika z karbidu kremíka má vynikajúcu odolnosť proti korózii voči väčšine silných kyselín, silných zásad, roztavených solí a rôznych korozívnych plynov. Dokonca aj keď je vystavený korozívnym prevádzkovým podmienkam, štrukturálna integrita keramických komponentov z karbidu kremíka je len ťažko poškodená chemickou koróziou.

Aplikácie keramiky z karbidu kremíka v polovodičovom priemysle

1. Zariadenie na leptanie

CVD SiC komponenty akozaostrovacie krúžky, plynsprchové hlavice, doštičkové susceptory, okrajové krúžky vykazujú priaznivú elektrickú vodivosť, vďaka čomu fungujú vynikajúco vo vysoko korozívnych a vysokoenergetických plazmových prostrediach v zariadeniach na plazmové leptanie.

2. Litografické vybavenie

Litografické procesy vyžadujú presnosť zarovnania nanometrov a komponenty používané v litografickom systéme musia fungovať v podmienkach vysokofrekvenčného vratného pohybu a presného riadenia na úrovni mikrometrov. S nízkou tepelnou rozťažnosťou, vysokou tepelnou vodivosťou a vynikajúcou tuhosťou sú keramické diely z karbidu kremíka, ako sú doštičkové stupne aoptické zrkadlámôže zachovať štrukturálnu integritu a minimalizovať tepelné skreslenie v náročných litografických prostrediach, čo efektívne zaručuje stabilný výkon systému a vysokú presnosť litografie.

3. Zariadenie na epitaxný rast (MOCVD)

Nosiče plátkov potiahnuté rovnomernými a hustými CVD SiC povlakmi vykazujú stabilný a spoľahlivý výkon. Dokážu účinne potlačiť sublimáciu materiálu a kontamináciu časticami, vďaka čomu sú nepostrádateľnou ideálnou voľbou pre vysokoteplotné a vysoko korozívne aplikácie v epitaxných zariadeniach.