Was sind Siliziumkarbidkeramik?

In der heutigen boomenden Halbleiterindustrie haben Halbleiter -Keramikkomponenten aufgrund ihrer einzigartigen Eigenschaften eine wichtige Position in der Halbleiterausrüstung gesichert. Lassen Sie uns mit diesen kritischen Komponenten eintauchen.

Ⅰ.Welche Materialien werden in Halbleiter -Keramikkomponenten verwendet?

(1) ‌alumina Keramik (Al₂o₃) ‌

Alumina -Keramik sind das "Arbeitstier" für die Herstellung von Keramikkomponenten. Sie weisen hervorragende mechanische Eigenschaften, ultrahohe Schmelzpunkte und Härte, Korrosionsresistenz, starke chemische Stabilität, hohen Widerstand und überlegene elektrische Isolierung auf. Sie werden üblicherweise zur Herstellung von Polierplatten, Vakuumtichen, Keramikarmen und ähnlichen Teilen verwendet.

(2) ‌aluminiumnitridkeramik (ALN) ‌

Die Aluminiumnitridkeramik verfügt über eine hohe thermische Leitfähigkeit, einen thermischen Expansionskoeffizienten, der dem von Silizium entspricht, sowie eine niedrige Dielektrizitätskonstante und -verlust. Mit Vorteilen wie hohem Schmelzpunkt, Härte, thermischer Leitfähigkeit und Isolierung werden sie hauptsächlich in hitzebeständigen Substraten, Keramikdüsen und elektrostatischen Chicks eingesetzt.

(3) ‌yttria ceramics (y₂o₃) ‌

Yttria Ceramics verfügt über einen hohen Schmelzpunkt, eine ausgezeichnete chemische und photochemische Stabilität, niedrige Phononenergie, hohe thermische Leitfähigkeit und gute Transparenz. In der Halbleiterindustrie werden sie häufig mit Alumina -Keramik kombiniert - beispielsweise werden Yttria -Beschichtungen auf Aluminiumoxidkeramik angewendet, um Keramikfenster zu produzieren.

(4) ‌silicon Nitrid Ceramics (si₃n₄) ‌

Die Siliziumnitridkeramik zeichnet sich durch einen hohen Schmelzpunkt, eine außergewöhnliche Härte, chemische Stabilität, einen niedrigen thermischen Expansionskoeffizienten, eine hohe thermische Leitfähigkeit und eine starke thermische Schockresistenz aus. Sie behalten eine hervorragende Aufprallwiderstand und -festigkeit unter 1200 ° C, wodurch sie ideal für Keramiksubstrate, tragende Haken, Positionierstifte und Keramikrohre sind.

(5) ‌silicon Carbid Ceramics (sic) ‌

Siliziumkarbidkeramik, die in den Eigenschaften Diamant ähneln, sind leichte, ultraherde und hochfeste Materialien. Mit außergewöhnlicher umfassender Leistung, Verschleißfestigkeit und Korrosionsbeständigkeit werden sie in Ventilsitzen, Schiebern, Brennern, Düsen und Wärmetauschern häufig verwendet.

(6) ‌zirconia ceramics (zro₂) ‌

Zirkonia -Keramik bieten eine hohe mechanische Festigkeit, Wärmebeständigkeit, Säure/Alkali -Resistenz und eine hervorragende Isolierung. Basierend auf Zirkonia -Inhalten werden sie kategorisiert in:

● Präzisionskeramik (Inhalt von über 99,9%, verwendet für integrierte Schaltungssubstrate und hochfrequente Isoliermaterialien).

● Gewöhnliche Keramik (für Keramikprodukte im Allgemeinen).

Ⅱ.Strukturelle Eigenschaften von Halbleiter -Keramikkomponenten

(1) ‌dense Keramik‌

Dichte Keramik werden in der Halbleiterindustrie weit verbreitet. Sie erreichen eine Verdichtung, indem sie Poren minimieren und mit Methoden wie Reaktionssintern, Druckssintern, Flüssigphasensintern, heißem Druck und heißem isostatischen Pressen hergestellt werden.

(2) ‌poröse Keramik

Im Gegensatz zu dichten Keramik enthalten poröse Keramik ein kontrolliertes Hohlraumvolumen. Sie werden durch Porengröße in mikroporöse, mesoporöse und makroporöse Keramik eingeteilt. Mit geringer Schüttdichte, leichter Struktur, großer spezifischer Oberfläche, effektiver Filtrations-/Wärmeisolierung/akustischer Dämpfungseigenschaften und stabiler chemischer/physikalischer Leistung werden sie verwendet, um verschiedene Komponenten in Halbleiterausrüstung herzustellen.

Ⅲ.Wie bildet sich die Halbleiterkeramik?

Es gibt verschiedene Formmethoden für Keramikprodukte, und die häufig verwendeten Formmethoden für Halbleiter -Keramikteile sind wie folgt:

Ⅳ.Halbleiter Keramikkomponenten Sintermethoden ‌

1.‌Solid-State Sintering‌

Erreicht die Verdichtung durch Massentransport ohne flüssige Phasen, geeignet für Hochpurienkeramik.

2.‌liquid-Phase Sintering‌

Verwendet vorübergehende Flüssigkeitsphasen zur Verbesserung der Verdichtung, riskiert jedoch die Glasgrenzenphasen, die die Leistung der Hochtemperatur abbauen ‌.

3.‌self-propagierende Hochtemperatursynthese (SHS) ‌

Stützt sich auf exotherme Reaktionen für die schnelle Synthese, insbesondere für nicht-stüchelige Verbindungen ‌ wirksam.

4.‌microwave Sintering‌

Ermöglicht eine gleichmäßige Erwärmung und schnelle Verarbeitung und verbessert die mechanischen Eigenschaften in Keramik im Submikron im Maßstab.

5.‌spark Plasma Sintering (SPS) ‌

Kombiniert gepulste elektrische Ströme und Druck für die ultraschnelle Verdichtung, ideal für Hochleistungsmaterialien

6.‌flash sintering‌

Wendet elektrische Felder an, um eine Niedertemperaturverdichtung mit unterdrücktem Kornwachstum zu erreichen.

7. ‌ zusammenhauen Sintering ‌

Verwendet transiente Lösungsmittel und Druck für die Konsolidierung mit niedriger Temperatur, kritisch für temperaturempfindliche Materialien ‌.

8. ‌oskillatorische Druck im Sintern ‌

Verbessert die Debarifizierung und Grenzflächenfestigkeit durch dynamischen Druck und verringert die Restporosität "