توضیح مفصل فناوری فرآیند CVD SiC نیمه هادی (قسمت اول)

I. مروری بر فناوری فرآیند رسوب بخار شیمیایی (CVD) کاربید سیلیکون (Sic)

قبل از بحث در مورد فن آوری فرآیند کاربید سیلیکون (Sic) رسوب بخار شیمیایی (CVD)، اجازه دهید ابتدا برخی دانش اولیه در مورد "رسوب بخار شیمیایی" را مرور کنیم.

رسوب بخار شیمیایی (CVD) یک تکنیک متداول برای تهیه پوشش های مختلف است. این شامل رسوب واکنش دهنده های گازی بر روی سطح بستر تحت شرایط واکنش مناسب برای تشکیل یک لایه نازک یا پوشش یکنواخت است.

کاربید سیلیکون CVD (Sic)یک فرآیند رسوب در خلاء است که برای تولید مواد جامد با خلوص بالا استفاده می شود. این فرآیند اغلب در تولید نیمه هادی ها برای تشکیل لایه های نازک روی سطوح ویفر استفاده می شود. در فرآیند CVD برای تهیه کاربید سیلیکون (Sic)، بستر در معرض یک یا چند پیش ساز فرار قرار می گیرد. این پیش سازها تحت یک واکنش شیمیایی بر روی سطح بستر قرار می گیرند و رسوب کاربید سیلیکون (Sic) مورد نظر را رسوب می دهند. در میان روش‌های بسیاری برای تهیه مواد کاربید سیلیکون (SiC)، رسوب شیمیایی بخار (CVD) محصولاتی با یکنواختی و خلوص بالا تولید می‌کند و قابلیت کنترل فرآیند قوی را ارائه می‌دهد.

مواد کاربید سیلیکون (SiC) رسوب‌شده با CVD دارای ترکیبی منحصربه‌فرد از خواص حرارتی، الکتریکی و شیمیایی عالی هستند که آن‌ها را برای کاربردها در صنعت نیمه‌رسانا که به مواد با کارایی بالا نیاز دارند، ایده‌آل می‌سازد. اجزای SiC رسوب‌شده با CVD به طور گسترده در تجهیزات اچینگ، تجهیزات MOCVD، تجهیزات همپایی Si، تجهیزات همبستگی SiC و تجهیزات پردازش حرارتی سریع استفاده می‌شوند.

به طور کلی، بزرگترین بخش از بازار قطعات SiC سپرده شده با CVD، قطعات تجهیزات اچینگ است. به دلیل واکنش پذیری و رسانایی کم SiC رسوب شده در CVD به گازهای حکاکی حاوی کلر و فلوئور، ماده ایده آلی برای اجزایی مانند حلقه های متمرکز در تجهیزات اچ پلاسما است. در تجهیزات اچینگ، اجزاء برایرسوب شیمیایی بخار (CVD) کاربید سیلیکون (SiC)شامل حلقه های فوکوس، سر اسپری گاز، سینی ها و حلقه های لبه است. با در نظر گرفتن حلقه فوکوس به عنوان مثال، این یک جزء مهم است که در خارج از ویفر و در تماس مستقیم با آن قرار گرفته است. با اعمال ولتاژ به حلقه، پلاسمای عبوری از آن بر روی ویفر متمرکز می شود و یکنواختی پردازش را بهبود می بخشد. به طور سنتی، حلقه های فوکوس از سیلیکون یا کوارتز ساخته می شوند. با پیشرفت کوچک سازی مدارهای مجتمع، تقاضا و اهمیت فرآیندهای اچینگ در تولید مدارهای مجتمع به طور مداوم در حال افزایش است. قدرت و انرژی اچ پلاسما به طور مداوم در حال بهبود است، به ویژه در تجهیزات اچ پلاسما جفت شده خازنی که انرژی پلاسما بالاتری مورد نیاز است. بنابراین، استفاده از حلقه های متمرکز ساخته شده از کاربید سیلیکون به طور فزاینده ای رایج می شود.

به عبارت ساده: رسوب شیمیایی بخار (CVD) کاربید سیلیکون (SiC) به مواد کاربید سیلیکون تولید شده از طریق فرآیند رسوب بخار شیمیایی اشاره دارد. در این روش، یک پیش ماده گازی، که معمولاً حاوی سیلیکون و کربن است، در یک راکتور با دمای بالا واکنش می‌دهد تا یک فیلم کاربید سیلیکون را روی یک بستر رسوب کند. رسوب شیمیایی بخار (CVD) کاربید سیلیکون (SiC) به دلیل خواص برتر آن از جمله هدایت حرارتی بالا، بی اثری شیمیایی، استحکام مکانیکی و مقاومت در برابر شوک حرارتی و سایش ارزشمند است. این ویژگی ها CVD SiC را برای کاربردهای سخت مانند ساخت نیمه هادی ها، اجزای هوافضا، زره ها و پوشش های با کارایی بالا ایده آل می کند. این ماده دوام و پایداری فوق‌العاده‌ای را در شرایط شدید نشان می‌دهد و از اثربخشی آن در افزایش عملکرد و طول عمر فناوری‌های پیشرفته و سیستم‌های صنعتی اطمینان می‌دهد.

II. فرآیند اصلی رسوب بخار شیمیایی (CVD)

رسوب شیمیایی بخار (CVD) فرآیندی است که مواد را از فاز گازی به فاز جامد تبدیل می‌کند و برای تشکیل لایه‌های نازک یا پوشش‌های روی سطح زیرلایه استفاده می‌شود. فرآیند اصلی رسوب بخار به شرح زیر است:

1. آماده سازی بستر: 

یک ماده بستر مناسب را انتخاب کنید و تمیز کردن و عملیات سطح را انجام دهید تا اطمینان حاصل شود که سطح زیرلایه تمیز، صاف و چسبندگی خوبی دارد.

2. آماده سازی گاز راکتیو: 

گازها یا بخارات راکتیو مورد نیاز را آماده کرده و از طریق سیستم گازرسانی به محفظه رسوب دهی وارد کنید. گازهای واکنش پذیر می توانند ترکیبات آلی، پیش سازهای آلی فلزی، گازهای بی اثر یا سایر گازهای مورد نظر باشند.

3. واکنش رسوبی: 

تحت شرایط واکنش تنظیم شده، فرآیند رسوب بخار آغاز می شود. گازهای واکنش پذیر با سطح زیرلایه به صورت شیمیایی یا فیزیکی واکنش می دهند و رسوب تشکیل می دهند. این می تواند تجزیه حرارتی فاز بخار، واکنش شیمیایی، کندوپاش، رشد همپایه، و غیره باشد، بسته به تکنیک رسوب مورد استفاده.

4. کنترل و نظارت: 

در طول فرآیند رسوب گذاری، پارامترهای کلیدی باید در زمان واقعی کنترل و نظارت شوند تا اطمینان حاصل شود که فیلم به دست آمده دارای خواص مطلوب است. این شامل اندازه گیری دما، کنترل فشار و تنظیم نرخ جریان گاز برای حفظ ثبات و ثبات شرایط واکنش است.

5. تکمیل رسوب و پردازش پس از رسوب گذاری 

پس از رسیدن به زمان یا ضخامت رسوب از پیش تعیین شده، عرضه گاز راکتیو متوقف می شود و فرآیند رسوب گذاری پایان می یابد. سپس در صورت نیاز، پردازش مناسب پس از رسوب گذاری مانند بازپخت، تنظیم ساختار و عملیات سطحی برای بهبود عملکرد و کیفیت فیلم انجام می شود.

لازم به ذکر است که فرآیند رسوب بخار خاص می تواند بسته به فناوری رسوب گذاری مورد استفاده، نوع ماده و الزامات کاربرد متفاوت باشد. با این حال، فرآیند اساسی که در بالا توضیح داده شد، اکثر مراحل رایج در رسوب بخار را پوشش می دهد.

Semicorex کیفیت بالایی را ارائه می دهدمحصولات CVD SiC. اگر سؤالی دارید یا نیاز به جزئیات بیشتری دارید، لطفاً در تماس با ما دریغ نکنید.

تلفن تماس 86-13567891907

ایمیل: sales@semicorex.com