CVD SiC danga: procesas, privalumai ir pritaikymas

Kas yra CVD SiC danga?
Jei pažvelgsite į tai, kaip komponentai yra apsaugoti puslaidininkinėje įrangoje, vienas įprastas būdas yra naudoti SiC dangą, suformuotą CVD proceso metu.

Paprastais žodžiais tariant, plonas silicio karbido sluoksnis sukuriamas tiesiai ant dalių, pvz., grafito ar keramikos komponentų, paviršiaus. Šis sluoksnis veikia kaip barjeras, todėl pagrindinė medžiaga nepatenka į šilumą, reaktyviąsias dujas ar plazmą.

Faktiškai naudojant, svarbu, kaip danga elgiasi laikui bėgant. Pavyzdžiui, ar jis išlieka stabilus po pakartotinių šildymo ciklų, ar pradeda irti korozinėje aplinkoje.

Čia dažnai naudojamos CVD SiC dangos – jos paprastai laikosi geriau tokiomis kombinuotomis sąlygomis.

Dangos storio vienodumas tarp partijų kontroliuojamas 10 um

• Pagrindo paruošimas:Paprastai jis prasideda nuo grafito arba keraminės dalies, kuri buvo išvalyta ir apdorota paviršiumi. Šis žingsnis yra svarbesnis nei atrodo, nes sukibimas labai priklauso nuo paviršiaus būklės.
• Dujų įvadas:Į reaktorių įvedami pirmtakai, tokie kaip MTS ir vandenilis. Tikslus santykis gali skirtis priklausomai nuo sąrankos.
• Nusėdimo reakcija:Esant aukštesnei temperatūrai (paprastai apie 1000–1400 °C), dujos pradeda reaguoti šalia paviršiaus ir, vykstant reakcijai, susidaro silicio karbidas.
• Augimo kontrolė:Dangos storį ir struktūrą įtakoja temperatūra, slėgis ir dujų srautas. Praktiškai norint gauti vienodą sluoksnį, svarbu išlaikyti jų stabilumą.
• Aušinimas ir patikra:Po nusodinimo dalys kontroliuojamai atšaldomos ir patikrinamos, ar danga yra lygi ir tinkamai suklijuota.
  
  

Pagrindiniai CVD SiC dangos pranašumai
Daugumoje programų CVD SiC danga pasirenkama ne dėl vienos savybės, o dėl to, kaip ji veikia apskritai.

• Atsparumas aukštai temperatūrai:Jis išlieka gana stabilus pakartotinai kaitinant, o tai naudinga epitaksijos ir krosnies procesuose.
• Atsparumas korozijai:Palyginti su daugeliu kitų medžiagų, jis pakankamai gerai susidoroja su reaktyviomis dujomis, tokiomis kaip chloras ir fluoras.
• Mažas dalelių generavimas:Kadangi paviršius yra tankus, jis linkęs gaminti mažiau dalelių, o tai padeda užteršimui jautriuose procesuose.
• Mechaninis patvarumas:Danga yra gana kieta, todėl yra atspari dilimui naudojant ir ilgai naudojant.
• Proceso stabilumas:Esant vienodai dangos kokybei, įranga laikui bėgant veikia labiau nuspėjamai.
  
  

• Puslaidininkinė įranga:Naudojamas susceptoriuose, plokštelių laikikliuose, proceso vamzdeliuose ir kamerų komponentuose.
• Epitaksija (SiC / GaN / LED):Suteikia stabilią ir švarią aplinką aukštos kokybės plėvelės augimui.
• Plazmos apdorojimo sistemos:Apsaugo PECVD, ICP ir RIE sistemų komponentus nuo plazmos erozijos.
• Aukštos temperatūros krosnys:Užtikrina ilgaamžiškumą difuzijos ir oksidacijos procesuose.
• Pažangios pramoninės programos:Taip pat taikoma aviacijos erdvėje ir kitose aukštos temperatūros sistemose.

Pramonės perspektyva
Kadangi puslaidininkių procesai ir toliau vystosi, lūkesčiai dėl medžiagų, naudojamų įrangos viduje, auga.

Realioje gamybos aplinkoje tokie veiksniai kaip dangos grynumas, tankis, sukibimas ir ilgalaikis stabilumas tiesiogiai veikia įrankio veikimą ir priežiūros dažnumą. Net nedideli svyravimai gali lemti derliaus praradimą arba sutrumpinti komponentų tarnavimo laiką.

Tai yra viena iš priežasčių, kodėl pastaraisiais metais CVD SiC dangos tapo dažnesnės. Jie linkę geriau išsilaikyti mišrioje aplinkoje, kur tuo pačiu metu yra šilumos, reaktyviųjų dujų ir plazmos.

Pamatysite, kad šiuo klausimu dirba daug tiekėjų, įskaitant „VeTek Semiconductor“, daugiausia dėmesio skiriančių proceso stabilumo gerinimui ir dangos efektyvumo nuspėjamumui ilgesniam laikui.

    

Išvada
Jei pažvelgsite į tai, kur ji naudojama šiandien, CVD SiC danga jau yra gana standartinis pasirinkimas daugelyje puslaidininkių ir aukštos temperatūros sąrankų.

Skundas yra gana paprastas:

• Jis puikiai susidoroja su šiluma ir per greitai nesuyra
• Jis nelengvai reaguoja su agresyviomis proceso dujomis
• Tai padeda kontroliuoti užterštumą
• Ir daugeliu atvejų jis tarnauja ilgiau nei daugelis alternatyvių dangų

Žinoma, jokia medžiaga nėra tobula, tačiau daugeliui pritaikymų, ypač epitaksijos ir su plazma susijusiems procesams, tai yra praktiškas ir patikrintas pasirinkimas.

Proceso sąlygoms ir toliau griežtėjant, tikėtina, kad tokios medžiagos kaip SiC dangos ir toliau įgaus trauką vien todėl, kad jos užtikrina gerą našumo ir patikimumo pusiausvyrą.