Yksityiskohtainen selitys puolijohde-CVD-piikarbidiprosessitekniikasta (osa I)

I. Yleiskatsaus kemialliseen höyrypinnoitus (CVD) piikarbidi (Sic) prosessitekniikkaan

Ennen kuin keskustelemme piikarbidin (CVD) prosessitekniikasta, tarkastellaan ensin joitakin perustietoja "kemiallisesta höyrypinnoituksesta".

Kemiallinen höyrypinnoitus (CVD) on yleisesti käytetty tekniikka erilaisten pinnoitteiden valmistukseen. Siihen kuuluu kaasumaisten lähtöaineiden kerrostaminen substraatin pinnalle sopivissa reaktio-olosuhteissa yhtenäisen ohuen kalvon tai pinnoitteen muodostamiseksi.

CVD piikarbidi (Sic)on tyhjiöpinnoitusprosessi, jota käytetään erittäin puhtaiden kiinteiden materiaalien valmistukseen. Tätä prosessia käytetään usein puolijohteiden valmistuksessa ohuiden kalvojen muodostamiseksi kiekkojen pinnoille. CVD-prosessissa piikarbidin (Sic) valmistamiseksi substraatti altistetaan yhdelle tai useammalle haihtuvalle esiasteelle. Nämä esiasteet käyvät läpi kemiallisen reaktion substraatin pinnalla, jolloin muodostuu haluttu piikarbidi (Sic) kerros. Monien piikarbidimateriaalien (SiC) valmistusmenetelmien joukossa kemiallinen höyrypinnoitus (CVD) tuottaa erittäin tasalaatuisia ja puhtaita tuotteita ja tarjoaa vahvan prosessin hallittavuuden.

CVD-pinnoitetuilla piikarbidi (SiC) -materiaaleilla on ainutlaatuinen yhdistelmä erinomaisia ​​lämpö-, sähkö- ja kemiallisia ominaisuuksia, mikä tekee niistä ihanteellisia sovelluksiin puolijohdeteollisuudessa, joka vaatii korkean suorituskyvyn materiaaleja. CVD-pinnoitettuja piikarbidikomponentteja käytetään laajalti etsauslaitteissa, MOCVD-laitteissa, Si-epitaksiaalisissa laitteissa, piikarbidiepitaksiaalisissa laitteissa ja nopeassa lämpökäsittelylaitteissa.

Kaiken kaikkiaan suurin segmentti CVD-pinnoitettujen piikarbidikomponenttien markkinoilla on etsauslaitteiden komponentit. CVD-pinnoitetun piikarbidin alhaisen reaktiivisuuden ja johtavuuden vuoksi klooria ja fluoria sisältävien syövytyskaasujen suhteen se on ihanteellinen materiaali komponenteille, kuten plasmaetsauslaitteiden tarkennusrenkaille. Syövytyslaitteissa komponentitkemiallinen höyrypinnoitus (CVD) piikarbidi (SiC)sisältää tarkennusrenkaat, kaasusuihkupäät, alustat ja reunarenkaat. Tarkennusrenkaan esimerkkinä se on tärkeä osa, joka on sijoitettu kiekon ulkopuolelle ja suoraan kosketukseen sen kanssa. Kun renkaaseen syötetään jännite, sen läpi kulkeva plasma fokusoituu kiekolle, mikä parantaa käsittelyn tasaisuutta. Perinteisesti tarkennusrenkaat on valmistettu piistä tai kvartsista. Integroitujen piirien miniatyrisoinnin edistyessä etsausprosessien kysyntä ja merkitys integroitujen piirien valmistuksessa kasvavat jatkuvasti. Etsausplasman teho ja energia paranevat jatkuvasti, erityisesti kapasitiivisesti kytketyissä plasmaetsauslaitteissa, joissa tarvitaan suurempaa plasmaenergiaa. Siksi piikarbidista valmistettujen tarkennusrenkaiden käyttö on yleistymässä.

Yksinkertaisesti sanottuna: Kemiallinen höyrypinnoitus (CVD) piikarbidi (SiC) viittaa piikarbidimateriaaliin, joka on tuotettu kemiallisella höyrypinnoitusprosessilla. Tässä menetelmässä kaasumainen esiaste, joka sisältää tyypillisesti piitä ja hiiltä, ​​reagoi korkean lämpötilan reaktorissa kerrostaen piikarbidikalvon substraatille. Kemiallinen höyrypinnoitus (CVD) piikarbidi (SiC) on arvostettu sen erinomaisista ominaisuuksista, kuten korkeasta lämmönjohtavuudesta, kemiallisesta inerttisyydestä, mekaanisesta lujuudesta sekä lämpöiskujen ja hankauksen kestävyydestä. Nämä ominaisuudet tekevät CVD SiC:stä ihanteellisen vaativiin sovelluksiin, kuten puolijohdevalmistukseen, ilmailukomponentteihin, panssariin ja korkean suorituskyvyn pinnoitteisiin. Materiaalilla on poikkeuksellista kestävyyttä ja vakautta äärimmäisissä olosuhteissa, mikä varmistaa sen tehokkuuden edistyneiden teknologioiden ja teollisuusjärjestelmien suorituskyvyn ja käyttöiän pidentämisessä.

II. Kemiallisen höyrypinnoituksen perusprosessi (CVD)

Kemiallinen höyrypinnoitus (CVD) on prosessi, joka muuttaa materiaalit kaasufaasista kiinteäksi faasiksi, jota käytetään ohuiden kalvojen tai pinnoitteiden muodostamiseen alustan pinnalle. Höyrysaostuksen perusprosessi on seuraava:

1. Alustan valmistelu: 

Valitse sopiva alustamateriaali ja suorita puhdistus ja pintakäsittely varmistaaksesi, että alustan pinta on puhdas, sileä ja hyvä tarttuvuus.

2. Reaktiivisen kaasun valmistus: 

Valmistele tarvittavat reaktiiviset kaasut tai höyryt ja syötä ne loppusijoituskammioon kaasunsyöttöjärjestelmän kautta. Reaktiiviset kaasut voivat olla orgaanisia yhdisteitä, organometallisia esiasteita, inerttejä kaasuja tai muita haluttuja kaasuja.

3. Saostumisreaktio: 

Asetetuissa reaktio-olosuhteissa höyrysaostusprosessi alkaa. Reaktiiviset kaasut reagoivat kemiallisesti tai fysikaalisesti substraatin pinnan kanssa muodostaen kerrostumia. Tämä voi olla höyryfaasin lämpöhajoaminen, kemiallinen reaktio, sputterointi, epitaksiaalinen kasvu jne. käytetystä kerrostustekniikasta riippuen.

4. Valvonta ja valvonta: 

Päällystysprosessin aikana keskeisiä parametreja on ohjattava ja valvottava reaaliajassa, jotta varmistetaan, että saadulla kalvolla on halutut ominaisuudet. Tämä sisältää lämpötilan mittauksen, paineen säädön ja kaasun virtausnopeuden säätelyn reaktio-olosuhteiden vakauden ja johdonmukaisuuden ylläpitämiseksi.

5. Päällystyksen viimeistely ja saostuksen jälkeinen käsittely 

Kun ennalta määrätty kerrostumisaika tai paksuus on saavutettu, reaktiivisen kaasun syöttö lopetetaan, jolloin saostusprosessi päättyy. Sitten suoritetaan asianmukainen saostuksen jälkeinen käsittely tarpeen mukaan, kuten hehkutus, rakenteen säätö ja pintakäsittely kalvon suorituskyvyn ja laadun parantamiseksi.

On huomattava, että erityinen höyrypinnoitusprosessi voi vaihdella käytetyn pinnoitustekniikan, materiaalityypin ja sovellusvaatimusten mukaan. Edellä kuvattu perusprosessi kattaa kuitenkin useimmat yleiset höyrypinnoitusvaiheet.

Semicorex tarjoaa korkealaatuistaCVD SiC tuotteet. Jos sinulla on kysyttävää tai tarvitset lisätietoja, älä epäröi ottaa meihin yhteyttä.

Puhelinnumero +86-13567891907

Sähköposti: sales@semicorex.com