Еволюція CVD-SiC від тонкоплівкових покриттів до сипучих матеріалів

Матеріали високої чистоти необхідні для виробництва напівпровідників. Ці процеси включають сильну температуру та корозійні хімікати. CVD-SiC (Chemical Vapor Deposition Silicon Carbide) забезпечує необхідну стабільність і міцність. Зараз це основний вибір для деталей вдосконаленого обладнання завдяки його високій чистоті та щільності.

1. Основні принципи технології CVD

CVD означає хімічне осадження з парової фази. Цей процес створює тверді матеріали в результаті газофазних хімічних реакцій. Виробники зазвичай використовують органічні прекурсори, такі як метилтрихлорсилан (MTS). В якості газу-носія для цієї суміші виступає водень.

Процес відбувається в реакційній камері, нагрітій від 1100°C до 1500°C. Молекули газу розкладаються і рекомбінуються на гарячій поверхні підкладки. Кристали бета-SiC ростуть шар за шаром, атом за атомом. Цей метод забезпечує надзвичайно високу хімічну чистоту, яка часто перевищує 99,999%. Отриманий матеріал досягає фізичної щільності, дуже близької до теоретичних меж.

2. Покриття SiC на графітових підкладках

Напівпровідникова промисловість використовує графіт через його чудові термічні властивості. Однак графіт пористий і відкладає частинки при високих температурах. Це також дозволяє газам легко проникати. Виробники вирішують ці проблеми за допомогою процесу CVD. Вони наносять тонку плівку SiC на поверхню графіту. Зазвичай цей шар має товщину від 100 мкм до 200 мкм.

Покриття діє як фізичний бар'єр. Він запобігає забрудненню виробничого середовища частинками графіту. Він також протистоїть ерозії під впливом агресивних газів, таких як аміак (NH3). Основним застосуванням є MOCVD Susceptor. Ця конструкція поєднує термічну однорідність графіту з хімічною стабільністю карбіду кремнію. Зберігає епітаксіальний шар чистим під час росту.

3. Сипучі матеріали, нанесені CVD

Деякі процеси вимагають надзвичайної стійкості до ерозії. Іншим необхідно повністю видалити субстрат. У цих випадках Bulk SiC є найкращим рішенням. Масове осадження вимагає дуже точного контролю параметрів реакції. Цикл осадження триває набагато довше, щоб виростити товсті шари. Товщина цих шарів досягає кількох міліметрів і навіть сантиметрів.

Інженери видаляють оригінальну підкладку, щоб отримати деталь із чистого карбіду кремнію. Ці компоненти є критично важливими для обладнання для сухого травлення. Наприклад, кільце фокусування піддається прямому впливу високоенергетичної плазми. Масовий CVD-SiC має дуже низький рівень домішок. Він забезпечує чудову стійкість до плазмової ерозії. Це значно подовжує термін служби деталей обладнання.

4. Технічні переваги процесу CVD

CVD-SiC перевершує традиційні прес-спечені матеріали кількома параметрами:

Висока чистота:Газофазні прекурсори дозволяють глибоко очищати. Матеріал не містить металевих сполучних речовин. Це запобігає забрудненню іонами металу під час обробки пластин.

Щільна мікроструктура:Атомне укладання створює непористу структуру. Це забезпечує відмінну теплопровідність і механічну міцність.

Ізотропні властивості:CVD-SiC зберігає стабільну продуктивність у всіх напрямках. Він стійкий до руйнування через термічне навантаження в складних умовах експлуатації.

Технологія CVD-SiC підтримує напівпровідникову промисловість за допомогою як покриттів, так і об’ємних структур. У Vetek Semiconductor ми слідкуємо за останніми досягненнями в матеріалознавстві. Ми прагнемо надавати високоякісні рішення з карбіду кремнію для промисловості.