CVD-SiC эволюциясы жұқа қабықшалардан сусымалы материалдарға дейін

Жоғары таза материалдар жартылай өткізгіштерді өндіру үшін өте қажет. Бұл процестерге қатты қызу және коррозиялық химиялық заттар кіреді. CVD-SiC (Химиялық бумен тұндыру кремний карбиді) қажетті тұрақтылық пен беріктікті қамтамасыз етеді. Қазір ол жоғары тазалығы мен тығыздығына байланысты жетілдірілген жабдық бөлшектері үшін негізгі таңдау болып табылады.

1. CVD технологиясының негізгі принциптері

CVD «Химиялық будың тұндыру» дегенді білдіреді. Бұл процесс газ фазалық химиялық реакциялардан қатты материалдарды жасайды. Өндірушілер әдетте метилрихлоросилан (MTS) сияқты органикалық прекурсорларды пайдаланады. Сутегі бұл қоспаның тасымалдаушысы ретінде әрекет етеді.

Процесс 1100°C және 1500°C аралығында қыздырылған реакциялық камерада өтеді. Газ тәрізді молекулалар ыстық субстрат бетінде ыдырап, қайта біріктіріледі. Бета-SiC кристалдары қабат-қабат, атом-атом өседі. Бұл әдіс өте жоғары химиялық тазалықты қамтамасыз етеді, көбінесе 99,999%-дан асады. Алынған материал теориялық шектерге өте жақын физикалық тығыздыққа жетеді.

2. Графиттік субстраттардағы SiC жабындары

Жартылай өткізгіш өнеркәсібі тамаша жылу қасиеттері үшін графитті пайдаланады. Дегенмен, графит кеуекті және жоғары температурада бөлшектерді төгеді. Бұл сонымен қатар газдардың оңай өтуіне мүмкіндік береді. Өндірушілер бұл мәселелерді CVD процесі арқылы шешеді. Олар графит бетіне SiC жұқа пленканы тұндырады. Бұл қабаттың қалыңдығы әдетте 100 мкм-ден 200 мкм-ге дейін болады.

Қаптама физикалық кедергі ретінде әрекет етеді. Ол графит бөлшектерінің өндіріс ортасын ластауына жол бермейді. Ол сондай-ақ аммиак (NH3) сияқты коррозиялық газдардың эрозиясына қарсы тұрады. Негізгі қолданба MOCVD Susceptor болып табылады. Бұл дизайн графиттің термиялық біркелкілігін кремний карбидінің химиялық тұрақтылығымен біріктіреді. Ол өсу кезінде эпитаксиалды қабаттың тазалығын сақтайды.

3. CVD-депозитирленген сусымалы материалдар

Кейбір процестер эрозияға төзімділікті қажет етеді. Басқалары субстратты толығымен жоюы керек. Мұндай жағдайларда Bulk SiC ең жақсы шешім болып табылады. Жаппай тұндыру реакция параметрлерін өте дәл бақылауды талап етеді. Қалың қабаттарды өсіру үшін тұндыру циклі әлдеқайда ұзағырақ болады. Бұл қабаттардың қалыңдығы бірнеше миллиметрге немесе тіпті сантиметрге жетеді.

Инженерлер таза кремний карбиді бөлігін алу үшін бастапқы субстратты алып тастайды. Бұл құрамдас бөліктер Құрғақ ою жабдығы үшін өте маңызды. Мысалы, Фокус сақинасы жоғары энергиялы плазманың тікелей әсеріне ұшырайды. Bulk CVD-SiC өте төмен қоспаларға ие. Ол плазмалық эрозияға жоғары қарсылықты ұсынады. Бұл жабдық бөліктерінің қызмет ету мерзімін айтарлықтай ұзартады.

4. CVD процесінің техникалық артықшылықтары

CVD-SiC бірнеше тәсілдермен дәстүрлі сығымдалған материалдардан асып түседі:

Жоғары тазалық:Газ-фазалық прекурсорлар терең тазартуға мүмкіндік береді. Материалда металл байланыстырғыштар жоқ. Бұл пластинаны өңдеу кезінде металл ионының ластануын болдырмайды.

Тығыз микроқұрылым:Атомдық жинақтау кеуекті емес құрылымды жасайды. Бұл тамаша жылу өткізгіштік пен механикалық қаттылыққа әкеледі.

Изотроптық қасиеттер:CVD-SiC барлық бағыттар бойынша тұрақты өнімділікті сақтайды. Күрделі жұмыс жағдайында термиялық кернеудің бұзылуына қарсы тұрады.

CVD-SiC технологиясы жартылай өткізгіш өнеркәсібін жабындар мен көлемді құрылымдар арқылы қолдайды. Vetek Semiconductor компаниясында біз материалтанудағы соңғы жетістіктерді қадағалаймыз. Біз өнеркәсіп үшін жоғары сапалы кремний карбиді шешімдерін ұсынуға тырысамыз.