1.產(chǎn)品特點
針對半導(dǎo)體設(shè)備工藝情況 ,本公司高純碳化硅(SiC)與市場上 碳化硅材料******的區(qū)別是純度特別高,在高溫腐蝕性氣體中不會污染 半導(dǎo)體產(chǎn)品和半導(dǎo)體設(shè)備。如現(xiàn)在進(jìn)口設(shè)備中廣泛應(yīng)用的是美國 COORSTEK 公司的產(chǎn)品。本產(chǎn)品主要性能參數(shù)如下:
下圖是美國 COORSTEK 公司的產(chǎn)品主要參數(shù),他并未列出純度 半導(dǎo)體用高純碳化硅陶瓷材料說明指標(biāo)。但是經(jīng)各方了解及半導(dǎo)體工況要求與陶瓷制成經(jīng)驗,純度要求 不低于 50ppm ,此指標(biāo)越高越好。
2.剖析 COORSTEK 產(chǎn)品
問題 1:純度要求為什么那么高?
解答:半導(dǎo)體制成中會對碳化硅陶瓷材料有高溫、腐蝕等極端工況條件且本身制成中不能有雜質(zhì)特別是金屬離子產(chǎn)生。所以如果碳化 硅陶瓷材料中一定要嚴(yán)格把控雜質(zhì)含量,要不然上述工況環(huán)境中很容 易會揮發(fā)出來金屬離子。
問題 2:為什么在碳化硅本體外還要加做涂層?
解答:在碳化硅陶瓷本體外會用 cvd 工藝加做一層純度更高的碳 化硅涂層是為了強化耐腐蝕程度和降低金屬離子析出。所以如果碳化 硅陶瓷本體如果純度不夠的話也會嚴(yán)重影響 cvd涂層時的純度。(cvd 涂層工藝溫度在 1100 度左右)
問題 3:通常碳化硅陶瓷 的密度在 3.15g/cm3 以上 ,為什么 COORSTEK 的只有 2.8g/cm3 ?
解答:通常在碳化硅陶瓷燒結(jié)過程中會添加燒結(jié)助劑來使陶瓷致 密化,但是引入的助劑會使純度大幅下降。所以 COORSTEK 使用反 應(yīng)燒結(jié),不需要添加燒結(jié)助劑,但是密度會有所降低。我公司的密度 會更高是因為采用了更細(xì)的粉末來燒結(jié),密度提高也有利于降低比表 面積提高耐腐蝕性能,從而提升壽命。
3.總結(jié)
綜上分析 COORSTEK 采用反應(yīng)燒結(jié)工藝和外部使用 cvd 涂層工 藝做出的最終產(chǎn)品才能滿足半導(dǎo)體工藝制成對于純度的需求。 另在實際半導(dǎo)體生產(chǎn)工藝制成中是很難做到對于外部涂層使用狀況進(jìn)行量化管理的。經(jīng)對 COORSTEK 公司使用過的產(chǎn)品研究發(fā) 現(xiàn) 涂層存在局部侵蝕或剝落的現(xiàn)象,但是不影響半導(dǎo)體工藝制成。 這說 明陶瓷本體的純度確實做的很高,才能保證在即使涂層有缺陷 的情況 下也沒對半導(dǎo)體產(chǎn)品產(chǎn)生影響。 下圖是我方對于純度優(yōu)化的兩次檢測結(jié)果,后期還在優(yōu)化過程中 , 目標(biāo)降至 10ppm以內(nèi)。