Podrobné vysvětlení technologie zpracování polovodičového CVD SiC (část I)

I. Přehled technologie chemického nanášení z plynné fáze (CVD) Karbid křemíku (Sic)

Než budeme diskutovat o technologii procesu chemického nanášení z plynné fáze (CVD) karbidu křemíku (Sic), pojďme si nejprve zopakovat některé základní znalosti o „chemickém nanášení z plynné fáze“.

Chemická depozice z plynné fáze (CVD) je běžně používaná technika pro přípravu různých povlaků. Zahrnuje nanášení plynných reaktantů na povrch substrátu za vhodných reakčních podmínek za vzniku jednotného tenkého filmu nebo povlaku.

CVD karbid křemíku (Sic)je proces vakuového nanášení používaný k výrobě vysoce čistých pevných materiálů. Tento proces se často používá při výrobě polovodičů k vytváření tenkých filmů na površích destiček. V procesu CVD pro přípravu karbidu křemíku (Sic) je substrát vystaven jednomu nebo více těkavým prekurzorům. Tyto prekurzory procházejí chemickou reakcí na povrchu substrátu, čímž se ukládá požadovaný povlak karbidu křemíku (Sic). Mezi mnoha způsoby přípravy materiálů z karbidu křemíku (SiC) se chemickou depozicí z plynné fáze (CVD) vyrábí produkty s vysokou stejnoměrností a čistotou a nabízí vysokou ovladatelnost procesu.

Materiály z karbidu křemíku deponovaného CVD (SiC) mají jedinečnou kombinaci vynikajících tepelných, elektrických a chemických vlastností, díky čemuž jsou ideální pro aplikace v polovodičovém průmyslu vyžadující vysoce výkonné materiály. Komponenty SiC nanesené CVD se široce používají v leptacím zařízení, zařízení MOCVD, epitaxním zařízení Si, epitaxním zařízení SiC a zařízení pro rychlé tepelné zpracování.

Celkově největším segmentem trhu komponent SiC uložených pomocí CVD jsou komponenty zařízení pro leptání. Vzhledem k nízké reaktivitě a vodivosti CVD-deponovaného SiC na leptací plyny obsahující chlór a fluor je ideálním materiálem pro součásti, jako jsou fokusační kroužky v zařízeních pro plazmové leptání. V leptacím zařízení komponenty prochemická depozice z plynné fáze (CVD) karbid křemíku (SiC)včetně zaostřovacích kroužků, plynových rozprašovacích hlav, tácků a okrajových kroužků. Vezmeme-li jako příklad zaostřovací kroužek, jedná se o klíčovou součást umístěnou mimo destičku a v přímém kontaktu s ní. Přivedením napětí na prstenec se plazma procházející skrz prstenec soustředí na plátek, čímž se zlepšuje rovnoměrnost zpracování. Tradičně jsou zaostřovací kroužky vyrobeny z křemíku nebo křemene. S pokrokem v miniaturizaci integrovaných obvodů neustále roste poptávka a význam leptacích procesů ve výrobě integrovaných obvodů. Síla a energie leptacího plazmatu se neustále zlepšuje, zejména v kapacitně vázaných plazmových leptacích zařízeních, kde je vyžadována vyšší energie plazmatu. Proto je stále častější použití zaostřovacích kroužků vyrobených z karbidu křemíku.

Jednoduše řečeno: Chemická depozice z plynné fáze (CVD) karbid křemíku (SiC) se týká materiálu karbidu křemíku vyrobeného procesem chemické depozice z par. Při této metodě reaguje plynný prekurzor, typicky obsahující křemík a uhlík, ve vysokoteplotním reaktoru, aby se na substrát uložil film karbidu křemíku. Chemická depozice z plynné fáze (CVD) karbid křemíku (SiC) je ceněn pro své vynikající vlastnosti, včetně vysoké tepelné vodivosti, chemické inertnosti, mechanické pevnosti a odolnosti proti tepelnému šoku a otěru. Díky těmto vlastnostem je CVD SiC ideální pro náročné aplikace, jako je výroba polovodičů, letecké součástky, pancéřování a vysoce výkonné povlaky. Materiál vykazuje výjimečnou odolnost a stabilitu v extrémních podmínkách, což zajišťuje jeho účinnost při zvyšování výkonu a životnosti pokročilých technologií a průmyslových systémů.

II. Základní proces chemické depozice z plynné fáze (CVD)

Chemická depozice z plynné fáze (CVD) je proces, který transformuje materiály z plynné fáze na pevnou fázi, používá se k vytváření tenkých filmů nebo povlaků na povrchu substrátu. Základní proces depozice par je následující:

1. Příprava podkladu: 

Vyberte vhodný podkladový materiál a proveďte čištění a povrchovou úpravu, aby byl povrch podkladu čistý, hladký a měl dobrou přilnavost.

2. Příprava reaktivního plynu: 

Připravte požadované reaktivní plyny nebo páry a zaveďte je do depoziční komory systémem přívodu plynu. Reaktivními plyny mohou být organické sloučeniny, organokovové prekurzory, inertní plyny nebo jiné požadované plyny.

3. Depoziční reakce: 

Za nastavených reakčních podmínek začíná proces napařování. Reaktivní plyny reagují chemicky nebo fyzikálně s povrchem substrátu za vzniku usazeniny. Může to být tepelný rozklad v plynné fázi, chemická reakce, rozprašování, epitaxní růst atd., v závislosti na použité technice nanášení.

4. Kontrola a monitorování: 

Během procesu nanášení je třeba kontrolovat a monitorovat klíčové parametry v reálném čase, aby bylo zajištěno, že získaná fólie má požadované vlastnosti. To zahrnuje měření teploty, kontrolu tlaku a regulaci průtoku plynu pro udržení stability a konzistence reakčních podmínek.

5. Dokončení depozice a následné zpracování 

Jakmile je dosaženo předem stanovené doby nebo tloušťky nanášení, přívod reaktivního plynu se zastaví, čímž se proces nanášení ukončí. Poté se podle potřeby provede vhodné zpracování po nanesení, jako je žíhání, úprava struktury a povrchová úprava, aby se zlepšil výkon a kvalita fólie.

Je třeba poznamenat, že konkrétní proces napařování se může lišit v závislosti na použité technologii nanášení, typu materiálu a požadavcích aplikace. Základní proces popsaný výše však pokrývá většinu běžných kroků při napařování.

Semicorex nabízí vysokou kvalituProdukty CVD SiC. Pokud máte nějaké dotazy nebo potřebujete další podrobnosti, neváhejte nás kontaktovat.

Kontaktní telefon +86-13567891907

E-mail: sales@semicorex.com