Γιατί να εφαρμόσετε επίστρωση CVD SiC σε υποδοχείς γραφίτη;

Η βιομηχανία ημιαγωγών τρίτης γενιάς υφίσταται ταχεία επέκταση της χωρητικότητας. Οι διεργασίες επιταξίας καρβιδίου του πυριτίου (SiC) και νιτριδίου του γαλλίου (GaN) εξελίσσονται συνεχώς προς περιβάλλοντα λειτουργίας υψηλής θερμοκρασίας, πρώτες ύλες εξαιρετικά υψηλής καθαρότητας και μικροσκοπικές συσκευές τσιπ. Παρόλα αυτά, οι συμβατικοί μη επικαλυμμένοι υποδοχείς γραφίτη που εκτίθενται σε σκληρές συνθήκες εργασίας υψηλής θερμοκρασίας και υψηλής διαβρωτικότητας τείνουν να προκαλούν κρίσιμα σημεία πόνου, όπως μόλυνση διεργασίας, μικρή διάρκεια ζωής και συχνές διακοπές λειτουργίας εξοπλισμού, περιορίζοντας συνεχώς την απόδοση της γραμμής παραγωγής και την απόδοση τσιπ. Για την αντιμετώπιση αυτών των προκλήσεων της βιομηχανίας, οι λύσεις επίστρωσης καρβιδίου του πυριτίου CVD, με αποκλειστικά πλεονεκτήματα απόδοσης υλικού, έχουν γίνει η βέλτιστη επιλογή για προηγμένες γραμμές παραγωγής επιταξίας MOCVD και MBE.

Σημαντικά μειονεκτήματα των μη επικαλυμμένων υποδοχέων γραφίτη στην προηγμένη παραγωγή

Η κατασκευή επιτάξεων ημιαγωγών λειτουργεί κάτω από ακραίες συνθήκες εργασίας. Οι διεργασίες επιτάξεως SiC και GaN απαιτούν σταθερές υψηλές θερμοκρασίες που κυμαίνονται από 1000 °C έως 1600 °C.Υποδοχέας γραφίτηsεκτίθενται συνεχώς σε εξαιρετικά αντιδραστικά αέρια όπως το υδρογόνο, η αμμωνία και το υδροχλώριο, οδηγώντας σε τρία μη αναστρέψιμα προβλήματα:

1. Μόλυνση που προκαλείται από σωματίδια

Οι απροστάτευτοι υποδοχείς γραφίτη έχουν άφθονους πόρους. Κάτω από υψηλές θερμοκρασίες, είναι ευαίσθητα στη διάβρωση αερίου και στο θρυμματισμό της επιφάνειας, δημιουργώντας λεπτά σωματίδια. Μόλις αυτά τα σωματίδια προσκολληθούν σε επιταξιακά στρώματα, δημιουργούν ελαττώματα υψηλής πυκνότητας και μειώνουν δραστικά την απόδοση των συσκευών ισχύος και των οπτοηλεκτρονικών τσιπ. Τα τρέχοντα πρότυπα καθαρότητας της βιομηχανίας έχουν αυξηθεί σε 7N (99,99999%). ίχνη ακαθαρσιών θα προκαλέσουν διαρροή της συσκευής και υποβαθμισμένη οπτοηλεκτρονική απόδοση.

2. Ταχεία γήρανση των συστατικών γραφίτη

Οι υποδοχείς γυμνού γραφίτη δεν έχουν αντοχή στη χημική διάβρωση. Η μακροχρόνια έκθεση σε διαβρωτικές ατμόσφαιρες προκαλεί οξειδωτική φθορά, επιταχύνοντας την υποβάθμιση εξαρτημάτων όπως οι υποδοχείς, οι θερμομονωτικοί κύλινδροι και τα χιτώνια οδηγών ροής, γεγονός που έχει ως αποτέλεσμα τη συνεχή αύξηση των αναλώσιμων εξόδων προμήθειας. Επιπλέον, ο ρυθμός γήρανσης για τους υποδοχείς γραφίτη δεν έχει ενοποιημένο πρότυπο, γεγονός που καθιστά αδύνατη την ακριβή πρόβλεψη του χρόνου αντικατάστασης των υποδοχέων, διαταράσσοντας εύκολα τα χρονοδιαγράμματα παραγωγής.

Μηχανισμός και πλεονεκτήματα της επίστρωσης καρβιδίου του πυριτίου CVD

Τα υλικά γραφίτη έχουν εξαιρετική θερμική αγωγιμότητα και ανώτερη μηχανική ικανότητα, γεγονός που τα καθιστά τις ιδανικές επιλογές για επιτάξεις. Ωστόσο, τα εγγενή του ελαττώματα χημικής αντιδραστικότητας δεν μπορούν να εξαλειφθούν, περιορίζοντας την εφαρμογή του σε περιβάλλοντα επιταξίας υψηλής θερμοκρασίας, εξαιρετικά διαβρωτικά. Εναπόθεση χημικών ατμών (CVD)καρβίδιο του πυριτίουΗ τεχνολογία επίστρωσης επιλύει τη σύγκρουση συμβατότητας διεπαφής μεταξύ των υποδοχέων γραφίτη και των ακραίων περιβαλλόντων διεργασίας βασικά μέσω τροποποίησης υλικού.

Μέσα σε ένα σφραγισμένο θάλαμο αντίδρασης, η διαδικασία CVD ελέγχει με ακρίβεια τις αντιδράσεις αέριας φάσης. Τα πρόδρομα αέρια πυριτίου-άνθρακα αποσυντίθενται κάτω από επακριβώς ρυθμισμένες θερμοκρασίες, εναποθέτοντας κρυστάλλους καρβιδίου του πυριτίου σε ατομικό επίπεδο σε υποστρώματα γραφίτη για να σχηματίσουν ένα άνευ ραφής, πλήρως πυκνό ερμητικό προστατευτικό στρώμα. Δημιουργείται ατομικός δεσμός μεταξύ της επικάλυψης και του υποστρώματος, ο οποίος εμποδίζει τη διείσδυση διαβρωτικών αερίων και παγιδεύει εσωτερικές ακαθαρσίες γραφίτη, ενώ διατηρεί πλήρως τις αντοχές του υποστρώματος για υψηλή θερμική αγωγιμότητα και ομοιόμορφη κατανομή θερμοκρασίας. Η σύνθετη δομή εξισορροπεί την εξαιρετική προστασία και τη σταθερή απόδοση θερμικού πεδίου.

Τι κάνει τις λύσεις επίστρωσης Semicorex CVD SiC να ξεχωρίζουν;

Οι υποδοχείς γραφίτη με επικάλυψη καρβιδίου του πυριτίου CVD δεν είναι απλώς μια απλή επεξεργασία επίστρωσης, αλλά μια πλήρης ολοκληρωμένη ροή εργασιών μηχανικής που ελέγχει αυστηρά την ακρίβεια διαστάσεων, την ποιότητα επίστρωσης και τη συμβατότητα του εξοπλισμού σε όλα τα στάδια. Ως κορυφαίος εγχώριος κατασκευαστής στην Κίνα, η Semicorex είναι αφοσιωμένη στην παροχή σταθερών, μακροχρόνιων και οικονομικά αποδοτικώνΕπίστρωση καρβιδίου του πυριτίου CVDλύσεις για πελάτες. Το Semicorex χρησιμοποιεί εξοπλισμό CNC ακριβείας για την επεξεργασία υποστρωμάτων γραφίτη, ελέγχοντας αυστηρά το περίγραμμα του σχήματός τους, τις ανοχές διαστάσεων, την επιπεδότητα βάσης και την ακρίβεια τοποθέτησης αυλακώσεων, για την εξάλειψη δευτερευόντων προβλημάτων που προκαλούνται από ανεπαρκή ακρίβεια επεξεργασίας. Για διαφορετικές συνθήκες λειτουργίας και ανάγκες χρήσης, η τεχνική ομάδα της Semicorex παρέχει εξατομικευμένες λύσεις επίστρωσης για να εξασφαλίσει υψηλή συμβατότητα μεταξύ της επίστρωσης και του υποστρώματος, αποτρέποντας αποτελεσματικά το ράγισμα της επίστρωσης και την αστοχία αποφλοίωσης που προκαλείται από συχνή θερμική ανακύκλωση. Μόλις ολοκληρωθεί η επίστρωση CVD SiC, η Semicorex θα πραγματοποιήσει επιθεώρηση ελαττώματος επίστρωσης πλήρους φάσματος για να διασφαλίσει ότι η επίστρωση είναι άθικτη, πυκνή και χωρίς ελαττώματα, διασφαλίζοντας έτσι τη σταθερότητα του δίσκου γραφίτη με επικάλυψη καρβιδίου του πυριτίου CVD στο μηχάνημα.