Podrobné vysvetlenie technológie polovodičového CVD SiC procesu (časť I)

I. Prehľad technológie chemického nanášania pár (CVD) karbidu kremíka (Sic)

Pred diskusiou o technológii procesu chemickej depozície z plynnej fázy (CVD) karbidu kremíka (Sic) si najskôr zopakujme niekoľko základných poznatkov o „chemickej depozícii z plynnej fázy“.

Chemická depozícia z plynnej fázy (CVD) je bežne používaná technika na prípravu rôznych povlakov. Zahŕňa ukladanie plynných reaktantov na povrch substrátu za vhodných reakčných podmienok, aby sa vytvoril jednotný tenký film alebo povlak.

CVD karbid kremíka (Sic)je proces vákuového nanášania používaný na výrobu vysoko čistých pevných materiálov. Tento proces sa často používa pri výrobe polovodičov na vytváranie tenkých vrstiev na povrchoch doštičiek. V procese CVD na prípravu karbidu kremíka (Sic) je substrát vystavený jednému alebo viacerým prchavým prekurzorom. Tieto prekurzory prechádzajú chemickou reakciou na povrchu substrátu, pričom sa ukladá požadovaný povlak karbidu kremíka (Sic). Spomedzi mnohých metód na prípravu materiálov z karbidu kremíka (SiC) produkuje chemické vylučovanie z pár (CVD) produkty s vysokou rovnomernosťou a čistotou a ponúka silnú kontrolu procesu.

Materiály z karbidu kremíka ukladaného pomocou CVD (SiC) majú jedinečnú kombináciu vynikajúcich tepelných, elektrických a chemických vlastností, vďaka čomu sú ideálne pre aplikácie v polovodičovom priemysle vyžadujúcom vysokovýkonné materiály. Komponenty SiC uložené pomocou CVD sa široko používajú v leptacích zariadeniach, zariadeniach MOCVD, epitaxných zariadeniach Si, epitaxných zariadeniach SiC a zariadeniach na rýchle tepelné spracovanie.

Celkovo najväčším segmentom trhu komponentov SiC uložených pomocou CVD sú komponenty zariadení na leptanie. Vzhľadom na nízku reaktivitu a vodivosť CVD-deponovaného SiC na leptacie plyny obsahujúce chlór a fluór je ideálnym materiálom pre komponenty, ako sú zaostrovacie krúžky v zariadeniach na plazmové leptanie. V leptacom zariadení súčiastky prechemické vylučovanie z plynnej fázy (CVD) karbid kremíka (SiC)zahŕňajú zaostrovacie krúžky, hlavy na rozprašovanie plynu, podnosy a okrajové krúžky. Ako príklad uvedieme zaostrovací krúžok, ktorý je kľúčovým komponentom umiestneným mimo plátku a v priamom kontakte s ním. Privedením napätia na prstenec sa plazma prechádzajúca cez prstenec sústreďuje na plátok, čím sa zlepšuje rovnomernosť spracovania. Tradične sú zaostrovacie krúžky vyrobené z kremíka alebo kremeňa. S pokrokom v miniaturizácii integrovaných obvodov neustále rastie dopyt a dôležitosť leptacích procesov pri výrobe integrovaných obvodov. Sila a energia leptacej plazmy sa neustále zlepšuje, najmä v kapacitne viazaných plazmových leptacích zariadeniach, kde je potrebná vyššia energia plazmy. Preto je používanie zaostrovacích krúžkov vyrobených z karbidu kremíka čoraz bežnejšie.

Zjednodušene povedané: Chemické naparovanie (CVD) karbid kremíka (SiC) sa vzťahuje na materiál karbidu kremíka vyrobený procesom chemického naparovania. Pri tomto spôsobe reaguje plynný prekurzor, typicky obsahujúci kremík a uhlík, vo vysokoteplotnom reaktore, aby sa na substrát uložil film karbidu kremíka. Karbid kremíka (SiC) chemickou depozíciou z plynnej fázy (CVD) je cenený pre svoje vynikajúce vlastnosti vrátane vysokej tepelnej vodivosti, chemickej inertnosti, mechanickej pevnosti a odolnosti voči tepelným šokom a oderu. Vďaka týmto vlastnostiam je CVD SiC ideálny pre náročné aplikácie, ako je výroba polovodičov, leteckých komponentov, pancierovania a vysokovýkonných náterov. Materiál vykazuje výnimočnú odolnosť a stabilitu v extrémnych podmienkach, čo zaisťuje jeho účinnosť pri zvyšovaní výkonu a životnosti pokročilých technológií a priemyselných systémov.

II. Základný proces chemického nanášania pár (CVD)

Chemická depozícia z pár (CVD) je proces, ktorý transformuje materiály z plynnej fázy na pevnú fázu, používa sa na vytváranie tenkých filmov alebo povlakov na povrchu substrátu. Základný proces naparovania je nasledujúci:

1. Príprava substrátu: 

Vyberte si vhodný materiál podkladu a vykonajte čistenie a povrchovú úpravu, aby ste zaistili, že povrch podkladu je čistý, hladký a má dobrú priľnavosť.

2. Príprava reaktívneho plynu: 

Pripravte požadované reaktívne plyny alebo pary a priveďte ich do depozičnej komory cez systém prívodu plynu. Reaktívne plyny môžu byť organické zlúčeniny, organokovové prekurzory, inertné plyny alebo iné požadované plyny.

3. Depozičná reakcia: 

Za nastavených reakčných podmienok začína proces vylučovania pár. Reaktívne plyny chemicky alebo fyzikálne reagujú s povrchom substrátu a vytvárajú usadeniny. Môže to byť tepelný rozklad v plynnej fáze, chemická reakcia, naprašovanie, epitaxný rast atď., v závislosti od použitej techniky nanášania.

4. Kontrola a monitorovanie: 

Počas procesu nanášania je potrebné kontrolovať a monitorovať kľúčové parametre v reálnom čase, aby sa zabezpečilo, že získaná fólia má požadované vlastnosti. To zahŕňa meranie teploty, kontrolu tlaku a reguláciu prietoku plynu na udržanie stability a konzistentnosti reakčných podmienok.

5. Ukončenie a následné spracovanie depozície 

Po dosiahnutí vopred stanoveného času alebo hrúbky nanášania sa prívod reaktívneho plynu zastaví, čím sa proces nanášania ukončí. Potom sa podľa potreby vykoná príslušné spracovanie po nanesení, ako je žíhanie, úprava štruktúry a povrchová úprava, aby sa zlepšil výkon a kvalita filmu.

Je potrebné poznamenať, že špecifický proces naparovania sa môže líšiť v závislosti od použitej technológie nanášania, typu materiálu a požiadaviek na aplikáciu. Základný proces opísaný vyššie však pokrýva väčšinu bežných krokov pri nanášaní pár.

Semicorex ponúka vysokú kvalituCVD SiC produkty. Ak máte akékoľvek otázky alebo potrebujete ďalšie podrobnosti, neváhajte nás kontaktovať.

Kontaktné telefónne číslo +86-13567891907

E-mail: sales@semicorex.com