تکامل CVD-SiC از پوشش های لایه نازک به مواد حجیم

مواد با خلوص بالا برای ساخت نیمه هادی ها ضروری هستند. این فرآیندها شامل گرمای شدید و مواد شیمیایی خورنده است. CVD-SiC (Chemical Vapor Deposition Silicon Carbide) پایداری و استحکام لازم را فراهم می کند. اکنون به دلیل خلوص و چگالی بالا، انتخاب اصلی برای قطعات تجهیزات پیشرفته است.

1. اصول اصلی فناوری CVD

CVD مخفف Chemical Vapor Deposition است. این فرآیند مواد جامد را از واکنش های شیمیایی فاز گاز ایجاد می کند. تولیدکنندگان معمولاً از پیش سازهای آلی مانند متیل تری کلروسیلان (MTS) استفاده می کنند. هیدروژن به عنوان گاز حامل این مخلوط عمل می کند.

این فرآیند در یک محفظه واکنش گرم شده بین 1100 درجه سانتیگراد تا 1500 درجه سانتیگراد انجام می شود. مولکول های گاز تجزیه شده و روی سطح داغ زیرلایه دوباره ترکیب می شوند. کریستال های Beta-SiC لایه به لایه، اتم به اتم رشد می کنند. این روش خلوص شیمیایی بسیار بالایی را تضمین می کند که اغلب بیش از 99.999٪ است. ماده به دست آمده به چگالی فیزیکی بسیار نزدیک به محدودیت های نظری می رسد.

2. پوشش های SiC روی بسترهای گرافیت

صنعت نیمه هادی از گرافیت به دلیل خواص حرارتی عالی آن استفاده می کند. با این حال، گرافیت متخلخل است و در دماهای بالا ذرات را می ریزد. همچنین اجازه می دهد تا گازها به راحتی نفوذ کنند. تولیدکنندگان این مشکلات را با فرآیند CVD حل می کنند. آنها یک لایه نازک SiC را بر روی سطح گرافیت قرار می دهند. این لایه معمولاً 100 میکرومتر تا 200 میکرومتر ضخامت دارد.

پوشش به عنوان یک مانع فیزیکی عمل می کند. از آلودگی ذرات گرافیت به محیط تولید جلوگیری می کند. همچنین در برابر فرسایش گازهای خورنده مانند آمونیاک (NH3) مقاومت می کند. یک کاربرد اصلی MOCVD Susceptor است. این طراحی یکنواختی حرارتی گرافیت را با پایداری شیمیایی کاربید سیلیکون ترکیب می کند. لایه اپیتاکسیال را در طول رشد خالص نگه می دارد.

3. مواد فله ته نشین شده CVD

برخی از فرآیندها به مقاومت در برابر فرسایش شدید نیاز دارند. دیگران نیاز به حذف کامل بستر دارند. در این موارد Bulk SiC بهترین راه حل است. رسوب انبوه نیاز به کنترل بسیار دقیق پارامترهای واکنش دارد. چرخه رسوب برای رشد لایه های ضخیم بسیار طولانی تر است. ضخامت این لایه ها به چندین میلی متر یا حتی سانتی متر می رسد.

مهندسان برای به دست آوردن یک قطعه کاربید سیلیکون خالص، بستر اصلی را حذف می کنند. این اجزا برای تجهیزات Dry Etching حیاتی هستند. به عنوان مثال، حلقه فوکوس با قرار گرفتن در معرض مستقیم پلاسمای پرانرژی روبرو می شود. فله CVD-SiC دارای سطوح ناخالصی بسیار پایینی است. مقاومت بالایی در برابر فرسایش پلاسما دارد. این به طور قابل توجهی طول عمر قطعات تجهیزات را افزایش می دهد.

4. مزایای فنی فرآیند CVD

CVD-SiC از چند جهت بهتر از مواد پخته شده با پرس سنتی عمل می کند:

خلوص بالا:پیش سازهای فاز گاز امکان تصفیه عمیق را فراهم می کنند. این ماده حاوی چسب فلزی نیست. این از آلودگی یون های فلزی در طول پردازش ویفر جلوگیری می کند.

ریزساختار متراکم:انباشته شدن اتمی ساختاری غیر متخلخل ایجاد می کند. این منجر به هدایت حرارتی و سختی مکانیکی عالی می شود.

خواص ایزوتروپیک:CVD-SiC عملکرد ثابت را در همه جهات حفظ می کند. در شرایط پیچیده عملیاتی در برابر شکست ناشی از تنش حرارتی مقاومت می کند.

فناوری CVD-SiC از صنعت نیمه هادی ها از طریق پوشش ها و ساختارهای حجیم پشتیبانی می کند. در نیمه هادی Vetek، ما آخرین پیشرفت ها در علم مواد را دنبال می کنیم. ما متعهد به ارائه راه حل های کاربید سیلیکون با کیفیت بالا برای صنعت هستیم.