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SiC涂层技术持续突破,半导体关键耗材寿命与性能双提升

2026-06-22 10:16:19

在半导体制造过程中,石墨材料因其优异的高温性能和加工性,被广泛用于外延、刻蚀等工艺的承载部件。然而,石墨材料自身存在孔隙率高、易氧化、颗粒释放等问题,难以直接满足半导体制造的严苛洁净要求。碳化硅(SiC)涂层技术通过在石墨基体表面沉积高纯、致密的SiC涂层,可有效提升部件的耐腐蚀性、耐高温性和使用寿命,已成为半导体关键耗材的核心工艺之一。

SiC涂层作为石墨基座的“外衣”,其物理和化学特性直接影响到产品的良率和寿命。SiC涂层具备以下优势:耐腐蚀性强,能够对石墨基座进行全面包裹,避免被腐蚀性气体损害;高导热率且与石墨基座结合强度高,保证在多次高温低温循环后涂层不易脱落;化学稳定性好,避免涂层在高温腐蚀性气氛中失效。此外,SiC的热膨胀系数与石墨相差很小,适合作为石墨基座表面涂层的首选材料。

在涂层工艺方面,碳化硅化学气相沉积装备的技术持续迭代。通过采用高精度温控系统和CFD数值模拟技术对装备结构和工艺参数进行优化,涂层制品纯度可达99.9999%,主要晶型、晶向、硬度等关键技术指标达到国内先进水平。立式碳化硅涂层装备已完成工艺技术迭代,装炉量可提升70%,涂层周期可缩短33%。

在具体应用场景中,SiC涂层石墨基座、SiC涂层晶舟等产品已在LED芯片外延、SiC外延、GaN外延等领域实现规模化应用。通过自主研发的“分层沉积与变温沉积”工艺,可有效改善传统涂层应力大、寿命短等工艺难点,在LED芯片外延用SiC涂层基座领域实现从“国产替代”到“供应主力”的关键跨越。覆盖石墨纯化、精密加工到CVD涂层的完整自主产线,可年产超过1.7万套涂层载盘。

随着SiC涂层技术的持续成熟和产能的稳步释放,半导体关键耗材的性能提升和国产化进程有望进一步加速。


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