CVD-SiC evoliucija nuo plonasluoksnių dangų iki birių medžiagų

Aukšto grynumo medžiagos yra būtinos puslaidininkių gamybai. Šie procesai apima didelį karštį ir ėsdinančias chemines medžiagas. CVD-SiC (Chemical Vapor Deposition Silicon Carbide) užtikrina reikiamą stabilumą ir stiprumą. Dabar tai yra pagrindinis pasirinkimas pažangioms įrangos dalims dėl didelio grynumo ir tankio.

1. Pagrindiniai CVD technologijos principai

CVD reiškia Chemical Vapor Deposition. Šio proceso metu iš dujų fazės cheminių reakcijų susidaro kietos medžiagos. Gamintojai paprastai naudoja organinius pirmtakus, tokius kaip metiltrichlorsilanas (MTS). Vandenilis veikia kaip šio mišinio nešančiosios dujos.

Procesas vyksta reakcijos kameroje, įkaitintoje nuo 1100°C iki 1500°C. Dujinės molekulės skyla ir rekombinuoja ant karšto substrato paviršiaus. Beta-SiC kristalai auga sluoksnis po sluoksnio, atomas po atomo. Šis metodas užtikrina itin aukštą cheminį grynumą, dažnai viršijantį 99,999%. Gauta medžiaga pasiekia fizinį tankį, labai artimą teorinėms riboms.

2. SiC dangos ant grafito substratų

Puslaidininkių pramonė naudoja grafitą dėl puikių šiluminių savybių. Tačiau grafitas yra akytas ir aukštoje temperatūroje išmeta daleles. Tai taip pat leidžia lengvai prasiskverbti dujoms. Gamintojai šias problemas išsprendžia naudodami CVD procesą. Jie nusodina ploną SiC plėvelę ant grafito paviršiaus. Šis sluoksnis paprastai yra nuo 100 μm iki 200 μm storio.

Danga veikia kaip fizinis barjeras. Tai neleidžia grafito dalelėms užteršti gamybos aplinkos. Jis taip pat atsparus erozijai nuo korozinių dujų, tokių kaip amoniakas (NH3). Pagrindinė programa yra MOCVD Susceptor. Ši konstrukcija sujungia terminį grafito vienodumą su cheminiu silicio karbido stabilumu. Augimo metu epitaksinis sluoksnis išlieka švarus.

3. CVD deponuotos masinės medžiagos

Kai kuriems procesams reikalingas didelis atsparumas erozijai. Kiti turi visiškai pašalinti substratą. Tokiais atvejais Bulk SiC yra geriausias sprendimas. Masinis nusodinimas reikalauja labai tikslaus reakcijos parametrų valdymo. Nusodinimo ciklas trunka daug ilgiau, kad išaugtų stori sluoksniai. Šie sluoksniai siekia kelių milimetrų ar net centimetrų storį.

Inžinieriai pašalina pradinį pagrindą, kad gautų gryno silicio karbido dalį. Šie komponentai yra labai svarbūs sausojo ėsdinimo įrangai. Pavyzdžiui, fokusavimo žiedas yra tiesiogiai veikiamas didelės energijos plazmos. CVD-SiC priemaišų lygis yra labai mažas. Jis pasižymi puikiu atsparumu plazmos erozijai. Tai žymiai pailgina įrangos dalių tarnavimo laiką.

4. Techniniai CVD proceso pranašumai

CVD-SiC pranoksta tradicines presu sukepintas medžiagas keliais būdais:

Didelis grynumas:Dujų fazės pirmtakai leidžia giliai išvalyti. Medžiagoje nėra metalinių rišiklių. Tai apsaugo nuo metalo jonų užteršimo plokštelių apdorojimo metu.

Tanki mikrostruktūra:Atominis krūvis sukuria neakytas struktūrą. Dėl to gaunamas puikus šilumos laidumas ir mechaninis kietumas.

Izotropinės savybės:CVD-SiC palaiko nuoseklų veikimą visomis kryptimis. Jis atsparus gedimams dėl šiluminio įtempimo sudėtingomis eksploatavimo sąlygomis.

CVD-SiC technologija palaiko puslaidininkių pramonę tiek dangų, tiek birių konstrukcijų pagalba. „Vetek Semiconductor“ sekame naujausius medžiagų mokslo pasiekimus. Esame pasiryžę teikti aukštos kokybės silicio karbido sprendimus pramonei.