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SiC3 - Siliziumkarbid-Beschichtung (CVD)

Das Verfahren ist einzigartig, da es eine gut definierte Kristallgröße, eine isotrope Struktur und eine geringe Oberflächenrauheit kombiniert. Die hohen Wachstumsraten, die durch SiC3 (Siliziumkarbid in Würfelform) erzielt werden, stellen sicher, dass das Produkt kosteneffizient bleibt.

Die Beschichtung kann in der Halbleiterindustrie, der Luft- und Raumfahrt und in der Heiztechnik eingesetzt werden. Sie bietet eine hochreine und undurchlässige Beschichtung auf Graphit, porösen Keramiken und Verbundwerkstoffen. Die Kombination der Graphitauswahl und des Graphitbearbeitungs-Know-how‘s, die von CGT Carbon angeboten wird, stellt sicher, dass die Kunden eine optimale Unterstützung für verschiedene kritische Komponenten in diesen Branchen erhalten.

Die revolutionäre SiC3-Beschichtung bietet die folgenden Vorteile:

  • Kubische Struktur, die eine hochdichte Beschichtung ermöglicht. Dies verbessert die Korrosionsbeständigkeit erheblich und erhöht die Lebensdauer der Komponente.
  • Hervorragende Abdeckung in Sacklöchern. Mit 30 % Schichtdicke in einem Ø1x5 mm tiefen Loch.
  • Hochreine Beschichtung. Erreichbar durch die Verwendung von hochreinen Gasen im Beschichtungsprozess, wobei die N2-Absorption gering bleibt, um eine höhere Reinheit als den Industriestandard zu erreichen.
  • Einstellbare Oberflächenrauhigkeit. Der Beschichtungsprozess kann so angepasst werden, dass unterschiedliche Oberflächenrauhigkeiten erzielt werden.

SiC3-Beschichtung - Siliziumkarbid-beschichteter Graphit

Durchdringung

Ein großer Vorteil von SiC3, das mit der CVD-Technologie hergestellt wird, gegenüber dem „line-of-sight-Prozess“ ist seine "Wurfkraft" oder Eindringtiefe. Lochdurchmesser bis zu 1 mm können bis zu einer Tiefe von 5 mm beschichtet werden, wo die Schichtdicke an der tiefsten Stelle immer noch 30% beträgt. Noch konsistentere Schichtdicken können erreicht werden, wenn Löcher mit größerem Durchmesser beschichtet werden.

Anwendungen

Schutzbeschichtung für Graphitkomponenten, die in der MOCVD-, EPI-, Halbleiter- und LED-Herstellung verwendet werden.

SiC3-Keramikbeschichtung

SiC3, kurz für kubisches Siliziumkarbid, ist die isotrope, reine Siliziumkarbid-Beschichtung, die von CGT Carbon für eine Vielzahl von Anwendungen angeboten wird. Hochtemperaturbeständige Materialien wie Graphit, Keramiken auf SiC-Basis und einige hochschmelzende Metalle wie Wolfram und Molybdän können mit SiC3 beschichtet werden. Die Beschichtung schützt das darunterliegende Material vor Korrosion und Oxidation, wirkt als Diffusionsbarriere und verhindert die Absorption und Desorption von Verunreinigungen aus dem darunterliegenden Material, die Ihre Prozesse stören können. Die Beschichtung verhindert auch, dass Partikel aus dem darunter liegenden Material den Prozess oder die Vorrichtung, die im Prozess hergestellt werden sollen, stören. In Kombination mit porösen Materialien wie Graphit wird die obere Schicht des Graphits mit einer SiC3-Beschichtung infiltriert, was zu einer ultimativen Haftung und zum Korrosionsschutz führt. Anwendungen finden sich in der Halbleiterindustrie, LED-Herstellung, Solartechnik, der speziellen Wärmebehandlung und in der Luft- und Raumfahrt.

CGT-Kohlenstoffbeschichtungen

Als unabhängiger Graphit- und Beschichtungslieferant bietet CGT Carbon kurze Lieferzeiten, wettbewerbsfähige Preise und höchste Qualitätsstandards. Die hergestellte Beschichtung hat eine bevorzugte kubische 3C-Struktur, die im Vergleich zu anderen SiC-Strukturen den besten Korrosionsschutz bietet. Wir sind nicht auf bestimmte Graphitqualitäten oder andere Materialqualitäten beschränkt und können maßgeschneiderte Lösungen für kundenspezifische Probleme anbieten.

Technologie und allgemeine Eigenschaften

CGT Carbon verwendet die CVD-Technologie zur Herstellung dünner SiC3-Schichten zwischen 10 und 200 µm. Die erzeugte Beschichtung hat eine bevorzugte kubische 3C-Struktur, die im Vergleich zu anderen SiC-Strukturen den besten Korrosionsschutz bietet. Die Standarddicke beträgt 80 - 100 µm, und die Technologie ermöglicht es, alle Bereiche mit einer dichten Schicht zu bedecken. Kleine Sacklöcher werden selbst für Löcher mit 1 mm Durchmesser und über 5 mm Tiefe beschichtet. Die Produkte werden in einem Reaktor auf reinen, mit dem Prozess kompatiblen Materialien wie gereinigtem Graphit und vorbeschichteten SiC3-Trägermaterialien platziert. In Kombination mit der Verwendung von Gasen in Halbleiterqualität führt dies zu einer Beschichtung mit minimalen Verunreinigungsgraden und damit zu einer verbesserten Korrosionsbeständigkeit. Das Design des Reaktors stellt sicher, dass nur hochreine Materialien in der Hochtemperaturzone zusammen mit hochreinen Gasen vorhanden sind, was zu extrem reinen Schichten mit einem hohen spezifischen elektrischen Widerstand führt. Hochtemperaturprozesse bei Endkunden haben die hervorragende Qualität der SiC3-Beschichtung bewiesen, die oft OEM-basierte Lösungen übertrifft.

Die behandelten Wafer (Silizium, Saphir, SiC, GaN) profitieren von der hochreinen und gut definierten SiC3-Schnittstelle. Die Wärmeleitfähigkeit ist hoch und die Wärmeübertragung wird durch die Beschichtung nicht eingeschränkt. Andere Materialeigenschaften entsprechen den theoretischen Werten.

Zurzeit ist die maximale Größe - wegen der Reaktorgröße - des Teils auf 360 mm beschränkt. In der Zukunft wird CGT Carbon auch größere Teile anbieten.

Allgemeine Eigenschaften

Nachstehend sind die typischen Werte für einige der wichtigen Eigenschaften von SiC3 aufgeführt. Einige davon (d.h. Kristallgröße, elektrischer Widerstand) können für bestimmte Anwendungen angepasst und optimiert werden.

SiC3 Spezifikationen

PropertyValue
Dichte3200 kg.m-3
Kristallstruktur3C (cubic; β)
Porosität0% (helium leak tight)
Kristall-Größe1 – 5 µm
Visuelle ErscheinungGrey, satin to dull
Thermische Ausdehnung (RT -400oC)4.2 x 10-6m.K-1
Wärmeleitfähigkeit (@20oC)200 W.m-1.K-1
Elastizitätsmodul450 GPa
Spezifischer elektrischer Widerstand (@20oC)1MΩ.m

XDR

Die im Diagramm dargestellten Peaks passen perfekt zur 3C-Kristallstruktur.

Ein XRD-Diagramm

Oberflächenrauhigkeit

Die Oberflächenrauhigkeitsparameter sind Ra = 0.8µm, Rz = 5µm and Rt = 8µm.

Eine typische Oberflächenrauhigkeit

Materialreinheit

Die folgende Tabelle zeigt die Verunreinigungen der SiC3-Beschichtung.

Niedrigste Nachweisgrenze mit dieser Methode. Die Tests wurden von den EAG-Laboratorien mittels Glimmentladungs-Massenspektroskopie (GD-MS) durchgeführt.

ElementVerunreinigungen (PPM)
Natrium<0.01
Magnesium<0.01
Aluminium<0.02
Kalium<0.5
Kalzium<0.05
Titan<0.005
Vanadium<0.005
Chrom<0.3
Eisen<0.04
Cobolt<0.05
Nickel<0.05
Molybdenum<0.05
Tin<0.05
Tungsten<0.01
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