Λεπτομερής επεξήγηση της τεχνολογίας διεργασίας CVD SiC ημιαγωγών (Μέρος Ι)

I. Επισκόπηση της Τεχνολογίας Διαδικασιών Εναπόθεσης Χημικών Ατμών (CVD) Καρβιδίου του πυριτίου (Sic)

Προτού συζητήσουμε την τεχνολογία διεργασίας καρβιδίου του πυριτίου (Sic) Chemical Vapor Deposition (CVD), ας αναθεωρήσουμε πρώτα μερικές βασικές γνώσεις σχετικά με την "χημική εναπόθεση ατμών".

Η χημική εναπόθεση ατμών (CVD) είναι μια ευρέως χρησιμοποιούμενη τεχνική για την προετοιμασία διαφόρων επικαλύψεων. Περιλαμβάνει την εναπόθεση αερίων αντιδραστηρίων σε μια επιφάνεια υποστρώματος υπό κατάλληλες συνθήκες αντίδρασης για να σχηματιστεί ένα ομοιόμορφο λεπτό φιλμ ή επίστρωση.

Καρβίδιο του πυριτίου CVD (Sic)είναι μια διαδικασία εναπόθεσης υπό κενό που χρησιμοποιείται για την παραγωγή στερεών υλικών υψηλής καθαρότητας. Αυτή η διαδικασία χρησιμοποιείται συχνά στην κατασκευή ημιαγωγών για το σχηματισμό λεπτών μεμβρανών σε επιφάνειες γκοφρέτας. Στη διαδικασία CVD για την παρασκευή καρβιδίου του πυριτίου (Sic), το υπόστρωμα εκτίθεται σε μία ή περισσότερες πτητικές πρόδρομες ουσίες. Αυτοί οι πρόδρομοι υφίστανται μια χημική αντίδραση στην επιφάνεια του υποστρώματος, εναποθέτοντας την επιθυμητή εναπόθεση καρβιδίου του πυριτίου (Sic). Μεταξύ των πολλών μεθόδων παρασκευής υλικών καρβιδίου του πυριτίου (SiC), η εναπόθεση χημικών ατμών (CVD) παράγει προϊόντα με υψηλή ομοιομορφία και καθαρότητα και προσφέρει ισχυρή δυνατότητα ελέγχου της διαδικασίας.

Τα υλικά καρβιδίου του πυριτίου (SiC) που εναποτίθενται σε CVD διαθέτουν έναν μοναδικό συνδυασμό εξαιρετικών θερμικών, ηλεκτρικών και χημικών ιδιοτήτων, καθιστώντας τα ιδανικά για εφαρμογές στη βιομηχανία ημιαγωγών που απαιτούν υλικά υψηλής απόδοσης. Τα συστατικά SiC που εναποτίθενται σε CVD χρησιμοποιούνται ευρέως στον εξοπλισμό χάραξης, στον εξοπλισμό MOCVD, στον επιταξιακό εξοπλισμό Si, στον επιταξιακό εξοπλισμό SiC και στον εξοπλισμό ταχείας θερμικής επεξεργασίας.

Συνολικά, το μεγαλύτερο τμήμα της αγοράς εξαρτημάτων SiC που εναποτίθεται με CVD είναι εξαρτήματα εξοπλισμού χάραξης. Λόγω της χαμηλής αντιδραστικότητας και αγωγιμότητας του SiC που εναποτίθεται σε CVD σε αέρια χάραξης που περιέχουν χλώριο και φθόριο, είναι ιδανικό υλικό για εξαρτήματα όπως οι δακτύλιοι εστίασης σε εξοπλισμό χάραξης πλάσματος. Στον εξοπλισμό χάραξης, εξαρτήματα γιαχημική εναπόθεση ατμών (CVD) καρβίδιο του πυριτίου (SiC)περιλαμβάνουν δακτυλίους εστίασης, κεφαλές ψεκασμού αερίου, δίσκους και ακραίους δακτυλίους. Λαμβάνοντας ως παράδειγμα τον δακτύλιο εστίασης, είναι ένα κρίσιμο εξάρτημα τοποθετημένο έξω από τη γκοφρέτα και σε άμεση επαφή με αυτήν. Εφαρμόζοντας τάση στον δακτύλιο, το πλάσμα που διέρχεται από αυτόν εστιάζει στη γκοφρέτα, βελτιώνοντας την ομοιομορφία επεξεργασίας. Παραδοσιακά, οι δακτύλιοι εστίασης είναι κατασκευασμένοι από πυρίτιο ή χαλαζία. Με την πρόοδο της μικρογραφίας ολοκληρωμένων κυκλωμάτων, η ζήτηση και η σημασία των διαδικασιών χάραξης στην κατασκευή ολοκληρωμένων κυκλωμάτων αυξάνεται συνεχώς. Η ισχύς και η ενέργεια του πλάσματος χάραξης βελτιώνονται συνεχώς, ειδικά σε χωρητικά συζευγμένο εξοπλισμό χάραξης πλάσματος όπου απαιτείται υψηλότερη ενέργεια πλάσματος. Ως εκ τούτου, η χρήση δακτυλίων εστίασης από καρβίδιο του πυριτίου γίνεται ολοένα και πιο κοινή.

Με απλά λόγια: Χημική εναπόθεση ατμών (CVD) Το καρβίδιο του πυριτίου (SiC) αναφέρεται σε υλικό καρβιδίου του πυριτίου που παράγεται μέσω μιας διαδικασίας χημικής εναπόθεσης ατμών. Σε αυτή τη μέθοδο, ένας αέριος πρόδρομος, που τυπικά περιέχει πυρίτιο και άνθρακα, αντιδρά σε έναν αντιδραστήρα υψηλής θερμοκρασίας για να εναποθέσει ένα φιλμ καρβιδίου του πυριτίου σε ένα υπόστρωμα. Το καρβίδιο του πυριτίου (SiC) από χημική εναπόθεση ατμών (CVD) εκτιμάται για τις ανώτερες ιδιότητές του, όπως η υψηλή θερμική αγωγιμότητα, η χημική αδράνεια, η μηχανική αντοχή και η αντοχή σε θερμικό σοκ και τριβή. Αυτές οι ιδιότητες καθιστούν το CVD SiC ιδανικό για απαιτητικές εφαρμογές όπως η κατασκευή ημιαγωγών, εξαρτήματα αεροδιαστημικής, θωράκιση και επιστρώσεις υψηλής απόδοσης. Το υλικό παρουσιάζει εξαιρετική αντοχή και σταθερότητα κάτω από ακραίες συνθήκες, διασφαλίζοντας την αποτελεσματικότητά του στη βελτίωση της απόδοσης και της διάρκειας ζωής προηγμένων τεχνολογιών και βιομηχανικών συστημάτων.

II. Βασική διαδικασία χημικής εναπόθεσης ατμών (CVD)

Η χημική εναπόθεση ατμών (CVD) είναι μια διαδικασία που μετατρέπει τα υλικά από μια αέρια φάση σε μια στερεή φάση, που χρησιμοποιείται για το σχηματισμό λεπτών μεμβρανών ή επικαλύψεων σε μια επιφάνεια υποστρώματος. Η βασική διαδικασία εναπόθεσης ατμών είναι η εξής:

1. Προετοιμασία υποστρώματος: 

Επιλέξτε ένα κατάλληλο υλικό υποστρώματος και πραγματοποιήστε καθαρισμό και επεξεργασία επιφάνειας για να διασφαλίσετε ότι η επιφάνεια του υποστρώματος είναι καθαρή, λεία και έχει καλή πρόσφυση.

2. Προετοιμασία αντιδραστικού αερίου: 

Προετοιμάστε τα απαιτούμενα αντιδρώντα αέρια ή ατμούς και εισάγετέ τα στον θάλαμο εναπόθεσης μέσω ενός συστήματος παροχής αερίου. Τα δραστικά αέρια μπορεί να είναι οργανικές ενώσεις, οργανομεταλλικοί πρόδρομοι, αδρανή αέρια ή άλλα επιθυμητά αέρια.

3. Αντίδραση εναπόθεσης: 

Υπό τις καθορισμένες συνθήκες αντίδρασης, ξεκινά η διαδικασία εναπόθεσης ατμού. Τα αντιδρώντα αέρια αντιδρούν χημικά ή φυσικά με την επιφάνεια του υποστρώματος για να σχηματίσουν μια εναπόθεση. Αυτό μπορεί να είναι θερμική αποσύνθεση σε φάση ατμού, χημική αντίδραση, ψεκασμός, επιταξιακή ανάπτυξη κ.λπ., ανάλογα με την τεχνική εναπόθεσης που χρησιμοποιείται.

4. Έλεγχος και παρακολούθηση: 

Κατά τη διαδικασία εναπόθεσης, οι βασικές παράμετροι πρέπει να ελέγχονται και να παρακολουθούνται σε πραγματικό χρόνο για να διασφαλιστεί ότι η λαμβανόμενη μεμβράνη έχει τις επιθυμητές ιδιότητες. Αυτό περιλαμβάνει μέτρηση θερμοκρασίας, έλεγχο πίεσης και ρύθμιση του ρυθμού ροής αερίου για τη διατήρηση της σταθερότητας και της συνέπειας των συνθηκών αντίδρασης.

5. Ολοκλήρωση κατάθεσης και επεξεργασία μετά την κατάθεση 

Μόλις επιτευχθεί ο προκαθορισμένος χρόνος εναπόθεσης ή το πάχος, η παροχή αντιδρώντος αερίου διακόπτεται, τερματίζοντας τη διαδικασία εναπόθεσης. Στη συνέχεια, πραγματοποιείται κατάλληλη επεξεργασία μετά την εναπόθεση, όπως απαιτείται, όπως ανόπτηση, προσαρμογή δομής και επεξεργασία επιφάνειας, για τη βελτίωση της απόδοσης και της ποιότητας του φιλμ.

Θα πρέπει να σημειωθεί ότι η συγκεκριμένη διαδικασία εναπόθεσης ατμού μπορεί να ποικίλλει ανάλογα με την τεχνολογία εναπόθεσης που χρησιμοποιείται, τον τύπο του υλικού και τις απαιτήσεις εφαρμογής. Ωστόσο, η βασική διαδικασία που περιγράφεται παραπάνω καλύπτει τα περισσότερα από τα κοινά στάδια στην εναπόθεση ατμών.

Το Semicorex προσφέρει υψηλή ποιότηταΠροϊόντα CVD SiC. Εάν έχετε οποιαδήποτε απορία ή χρειάζεστε πρόσθετες λεπτομέρειες, μη διστάσετε να επικοινωνήσετε μαζί μας.

Τηλέφωνο επικοινωνίας +86-13567891907

Email: sales@semicorex.com