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Beschichtung im thermischen Bereich von Halbleiter-Silizium-Einkristallen

2024-01-08

Die beschichteten Teile im Halbleiter-Silizium-Einkristall-Heißfeld werden im Allgemeinen durch CVD-Verfahren beschichtet, einschließlich pyrolytischer Kohlenstoffbeschichtung.SiliziumkarbidbeschichtungUndTantalcarbid-Beschichtung, jedes mit unterschiedlichen Eigenschaften.


Gemeinsamkeiten: Das Substrat besteht aus hochreinem isostatischem Graphit, im Allgemeinen weniger als 5 ppm Asche; Zur Beschichtung werden CVD-Verfahren eingesetzt; Die Beschichtung besteht grundsätzlich zu 100 % aus Kohlenstoff oder Siliziumkarbid. Nach der Beschichtung ist die Oberfläche relativ dicht, das Gas, insbesondere der Siliziumdampf des Ofens oder Siliziumoxidgas, kann grundsätzlich blockiert werden; Auch die eigene Staubverflüchtigung ist sehr gering.


Unterschiede: Die Standarddicke der Beschichtung mit pyrolytischem Kohlenstoff beträgt im Allgemeinen etwa 40 µm; Die Siliziumkarbidbeschichtung erfolgt im Allgemeinen in einer Stärke von etwa 100 µm, kann jedoch je nach den unterschiedlichen Anforderungen der Kunden auch in einer Stärke von 30 µm bis 150 µm durchgeführt werden, einschließlich einer Beschichtung und zwei Beschichtungen. Die Tantalkarbidbeschichtung beträgt im Allgemeinen 35 ± 15 µm.


Pyrolytische Kohlenstoffbeschichtung, ihre Dichte entspricht der von nicht porösem Graphit, die etwa 2,2 beträgt. Es hat einen niedrigen spezifischen Widerstand und eine hohe Wärmeleitfähigkeit in paralleler Richtung zur Oberfläche, sodass die Oberflächentemperatur konstant gehalten werden kann. Außerdem weist es einen niedrigen Wärmeausdehnungskoeffizienten und einen hohen Elastizitätsmodul auf. In senkrechter Richtung zur Oberfläche ist der Wärmeausdehnungskoeffizient größer und die Wärmeleitfähigkeit geringer.


Bei mit Siliziumkarbid beschichteten Produkten ist der Elastizitätsmodul der Beschichtung sehr hoch, zehnmal höher als der Elastizitätsmodul des inneren Graphitsubstrats. Um Produktrisse zu vermeiden, muss das Produkt daher vorsichtig gehandhabt werden.


Der Gehalt an pyrolytischen Kohlenstoffbeschichtungen und Siliziumkarbidbeschichtungen aller Verunreinigungen beträgt weniger als 5 ppm, wobei der Gehalt an Hauptmetallelementen weniger als 0,1 oder 0,01 ppm beträgt und das Borelement umso schwieriger zu handhaben ist, dass es 0,01 oder 0,15 ppm beträgt.



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