Proprietà e applicazioni a semiconduttore della ceramica al carburo di silicio

La ceramica al carburo di silicio è il materiale ceramico avanzato costituito principalmente da carbonio e silicio. Caratterizzata da eccezionali caratteristiche prestazionali, la ceramica al carburo di silicio è ampiamente utilizzata nei settori di fascia alta, tra cui la lavorazione meccanica, la produzione di semiconduttori, l'industria militare e l'ingegneria aerospaziale.

Caratteristiche prestazionali della ceramica al carburo di silicio

1. Eccezionale durezza e resistenza elevate

La resistenza alla flessione della ceramica al carburo di silicio supera tipicamente i 400 MPa e la sua durezza Vickers varia da 2200 a 3300 HV, rendendola particolarmente adatta per condizioni operative di carico elevato e stress elevato.

2. Modulo elastico eccellente

Il modulo elastico della ceramica al carburo di silicio è compreso tra 400 e 450 GPa, offrendo un'eccezionale rigidità strutturale e una deformazione minima in condizioni di carico pesante.

3. Stabilità termica superiore

La ceramica al carburo di silicio mostra un minore deterioramento della resistenza rispetto ai metalli e alle ceramiche convenzionali in ambienti inerti o riducenti a 1400°C, offrendo prestazioni superiori contro la deformazione e il cedimento per scorrimento viscoso in situazioni di alta temperatura e carico elevato.

4. Eccezionale resistenza alla corrosione chimica

Le ceramiche al carburo di silicio possiedono un'eccezionale resistenza alla corrosione contro la maggior parte degli acidi forti, alcali forti, sali fusi e vari gas corrosivi. Anche quando esposto a condizioni operative corrosive, l'integrità strutturale dei componenti ceramici in carburo di silicio difficilmente viene danneggiata dalla corrosione chimica.

Applicazioni della ceramica al carburo di silicio nell'industria dei semiconduttori

1. Attrezzatura per l'incisione

Componenti CVD SiC comeanelli di messa a fuoco, gassoffioni, suscettori wafer, gli anelli marginali mostrano una conduttività elettrica favorevole, il che li rende eccellenti in ambienti al plasma altamente corrosivi e ad alta energia nelle apparecchiature di incisione al plasma.

2. Attrezzatura per litografia

I processi di litografia richiedono una precisione di allineamento su scala nanometrica e i componenti utilizzati nel sistema di litografia devono funzionare in condizioni di movimento alternativo ad alta frequenza e controllo di precisione a livello micrometrico. Con bassa dilatazione termica, elevata conduttività termica e rigidità superiore, le parti in ceramica di carburo di silicio come gli stadi dei wafer especchi otticipuò preservare l'integrità strutturale e ridurre al minimo la distorsione termica in ambienti litografici severi, garantendo efficacemente prestazioni stabili del sistema e un'elevata precisione litografica.

3. Attrezzatura per la crescita epitassiale (MOCVD)

I supporti per wafer rivestiti con rivestimenti SiC CVD uniformi e densi mostrano prestazioni stabili e affidabili. Possono sopprimere efficacemente la sublimazione del materiale e la contaminazione delle particelle, rendendoli un'opzione ideale indispensabile per applicazioni ad alta temperatura e altamente corrosive in apparecchiature epitassiali.