A félvezető CVD SiC folyamattechnológia (I. rész) részletes magyarázata

I. A kémiai gőzfázisú leválasztás (CVD) szilícium-karbid (Sic) folyamattechnológiájának áttekintése

Mielőtt a kémiai gőzfázisú leválasztás (CVD) szilícium-karbid (Sic) folyamattechnológiájáról beszélnénk, először tekintsünk át néhány alapvető ismeretet a "kémiai gőzleválasztásról".

A kémiai gőzfázisú leválasztás (CVD) egy általánosan használt technika különféle bevonatok készítésére. Ez magában foglalja a gáznemű reagensek lerakását a szubsztrátum felületére megfelelő reakciókörülmények között, hogy egységes vékony filmet vagy bevonatot képezzenek.

CVD szilícium-karbid (Sic)egy vákuumleválasztási eljárás, amelyet nagy tisztaságú szilárd anyagok előállítására használnak. Ezt az eljárást gyakran használják a félvezetőgyártásban, hogy vékony filmeket képezzenek az ostya felületén. A szilícium-karbid (Sic) előállítására szolgáló CVD-eljárás során a hordozót egy vagy több illékony prekurzor hatásának teszik ki. Ezek a prekurzorok kémiai reakción mennek keresztül a hordozó felületén, és lerakják a kívánt szilícium-karbid (Sic) lerakódást. A szilícium-karbid (SiC) anyagok előállításának számos módszere közül a kémiai gőzleválasztás (CVD) nagy egyenletességű és tisztaságú termékeket állít elő, és erős folyamatszabályozást tesz lehetővé.

A CVD-leválasztott szilícium-karbid (SiC) anyagok kiváló termikus, elektromos és kémiai tulajdonságok egyedülálló kombinációjával rendelkeznek, így ideálisak a nagy teljesítményű anyagokat igénylő félvezetőiparban történő alkalmazásokhoz. A CVD-vel leválasztott SiC komponenseket széles körben használják maratóberendezésekben, MOCVD-berendezésekben, Si-epitaxiális berendezésekben, SiC-epitaxiális berendezésekben és gyors hőfeldolgozó berendezésekben.

Összességében a CVD-vel lerakott SiC-alkatrészek piacának legnagyobb szegmense a maratóberendezés-alkatrészek. A CVD-vel leválasztott SiC klór- és fluortartalmú maratógázokkal szembeni alacsony reaktivitása és vezetőképessége miatt ideális anyag olyan alkatrészekhez, mint például a plazmamarató berendezések fókuszáló gyűrűi. Maratóberendezésekben, alkatrészekhezkémiai gőzfázisú leválasztás (CVD) szilícium-karbid (SiC)ide tartoznak a fókuszgyűrűk, a gázszórófejek, a tálcák és az élgyűrűk. Ha például a fókuszáló gyűrűt vesszük, ez egy kulcsfontosságú alkatrész, amely a lapkán kívül van elhelyezve és közvetlenül érintkezik vele. A gyűrűre feszültséget kapcsolva a rajta áthaladó plazma az ostyára fókuszálódik, javítva a feldolgozás egyenletességét. Hagyományosan a fókuszáló gyűrűk szilíciumból vagy kvarcból készülnek. Az integrált áramkörök miniatürizálásának fejlődésével folyamatosan nő a maratási eljárások iránti igény és jelentősége az integrált áramkörök gyártásában. A marató plazma teljesítménye és energiája folyamatosan javul, különösen a kapacitív csatolású plazmamarató berendezésekben, ahol nagyobb plazmaenergia szükséges. Ezért egyre elterjedtebb a szilícium-karbidból készült fókuszáló gyűrűk használata.

Egyszerűen fogalmazva: A kémiai gőzleválasztásos (CVD) szilícium-karbid (SiC) olyan szilícium-karbid anyagra utal, amelyet kémiai gőzleválasztási eljárással állítanak elő. Ebben az eljárásban egy gáz-halmazállapotú, jellemzően szilíciumot és szenet tartalmazó prekurzor reagál egy magas hőmérsékletű reaktorban, és szilícium-karbid filmet rak le a szubsztrátumra. A kémiai gőzleválasztásos (CVD) szilícium-karbidot (SiC) kiváló tulajdonságai miatt értékelik, beleértve a magas hővezető képességet, a kémiai tehetetlenséget, a mechanikai szilárdságot, valamint a hősokk- és kopásállóságot. Ezek a tulajdonságok teszik a CVD SiC-t ideálissá olyan igényes alkalmazásokhoz, mint a félvezetőgyártás, a repülőgép-alkatrészek, a páncélzat és a nagy teljesítményű bevonatok. Az anyag rendkívüli tartósságot és stabilitást mutat extrém körülmények között is, ami biztosítja hatékonyságát a fejlett technológiák és ipari rendszerek teljesítményének és élettartamának növelésében.

II. A kémiai gőzfázisú leválasztás alapfolyamata (CVD)

A kémiai gőzfázisú leválasztás (CVD) olyan eljárás, amely az anyagokat gázfázisból szilárd fázisba alakítja át, és vékony filmek vagy bevonatok kialakítására szolgál a szubsztrátum felületén. A gőzleválasztás alapvető folyamata a következő:

1. Aljzat előkészítése: 

Válassza ki a megfelelő hordozóanyagot, és végezzen tisztítást és felületkezelést, hogy az aljzat felülete tiszta, sima és jó tapadású legyen.

2. Reaktív gáz előkészítése: 

Készítse elő a szükséges reaktív gázokat vagy gőzöket, és egy gázellátó rendszeren keresztül vigye be a leválasztókamrába. A reakcióképes gázok lehetnek szerves vegyületek, fémorganikus prekurzorok, inert gázok vagy más kívánt gázok.

3. Lerakódási reakció: 

A beállított reakciókörülmények között megkezdődik a gőzleválasztási folyamat. A reaktív gázok kémiai vagy fizikai reakcióba lépnek a hordozó felületével, és lerakódást képeznek. Ez lehet gőzfázisú termikus bomlás, kémiai reakció, porlasztás, epitaxiális növekedés stb., az alkalmazott leválasztási technikától függően.

4. Ellenőrzés és felügyelet: 

A leválasztási folyamat során a kulcsparamétereket valós időben ellenőrizni és monitorozni kell, hogy a kapott film a kívánt tulajdonságokkal rendelkezzen. Ez magában foglalja a hőmérséklet mérését, a nyomásszabályozást és a gázáramlási sebesség szabályozását a reakciókörülmények stabilitásának és konzisztenciájának megőrzése érdekében.

5. Lerakás befejezése és leválasztás utáni feldolgozás 

Az előre meghatározott leválasztási idő vagy vastagság elérése után a reaktív gáz betáplálása leáll, és a leválasztási folyamat véget ér. Ezt követően szükség szerint megfelelő utólagos feldolgozást hajtanak végre, például lágyítást, szerkezetbeállítást és felületkezelést, hogy javítsák a film teljesítményét és minőségét.

Meg kell jegyezni, hogy az adott gőzleválasztási eljárás az alkalmazott leválasztási technológiától, az anyag típusától és az alkalmazási követelményektől függően változhat. A fent leírt alapfolyamat azonban lefedi a gőzleválasztás legtöbb általános lépését.

A Semicorex kiváló minőséget kínálCVD SiC termékek. Ha kérdése van, vagy további részletekre van szüksége, kérjük, ne habozzon kapcsolatba lépni velünk.

Telefonszám: +86-13567891907

E-mail: sales@semicorex.com