چرا از پوشش CVD SiC روی گیرنده های گرافیت استفاده کنیم؟

صنعت نیمه هادی نسل سوم در حال توسعه سریع ظرفیت است. فرآیندهای اپیتاکسی کاربید سیلیکون (SiC) و نیترید گالیوم (GaN) به سمت محیط‌های عملیاتی با دمای بالا، مواد خام با خلوص فوق‌العاده بالا و دستگاه‌های تراشه کوچک تکامل می‌یابند. با این وجود، گیرنده‌های گرافیت بدون پوشش معمولی که در معرض شرایط کاری سخت با دمای بالا و بسیار خورنده قرار می‌گیرند، باعث ایجاد نقاط دردناک بحرانی از جمله آلودگی فرآیند، عمر کوتاه و خاموش شدن مکرر تجهیزات می‌شوند، و به طور مداوم کارایی خط تولید و عملکرد تراشه را محدود می‌کنند. برای رسیدگی به این چالش‌های صنعت، راه‌حل‌های پوشش کاربید سیلیکون CVD، با شایستگی‌های عملکرد منحصر به فرد مواد، به انتخاب بهینه برای خطوط تولید پیشرفته MOCVD و MBE تبدیل شده‌اند.

معایب عمده گیرنده های گرافیت بدون پوشش در تولید پیشرفته

تولید اپیتاکسی نیمه هادی تحت شرایط کاری شدید عمل می کند. فرآیندهای اپیتاکسی SiC و GaN به دماهای بالا و پایدار از 1000 درجه سانتیگراد تا 1600 درجه سانتیگراد نیاز دارند.گیرنده گرافیتsبه طور مداوم در معرض گازهای بسیار واکنش پذیر مانند هیدروژن، آمونیاک و کلرید هیدروژن هستند که منجر به سه مشکل غیرقابل برگشت می شود:

1. آلودگی ناشی از ذرات

گیرنده های گرافیت محافظت نشده دارای منافذ فراوان هستند. در دمای بالا، آنها مستعد فرسایش گازی و پوسته پوسته شدن سطح هستند و ذرات ریز تولید می کنند. هنگامی که این ذرات به لایه‌های اپیتاکسیال متصل می‌شوند، نقص‌هایی با چگالی بالا ایجاد می‌کنند و بازده دستگاه‌های قدرت و تراشه‌های اپتوالکترونیک را به شدت کاهش می‌دهند. استانداردهای خلوص صنعت فعلی به 7N (99.99999%) افزایش یافته است. ناخالصی های ردیابی باعث نشت دستگاه و کاهش عملکرد اپتوالکترونیکی می شود.

2. پیری سریع اجزای گرافیت

گیرنده های گرافیت لخت فاقد مقاومت در برابر خوردگی شیمیایی هستند. قرار گرفتن طولانی مدت در معرض اتمسفرهای خورنده باعث سایش اکسیداتیو، تسریع تخریب اجزایی مانند گیرنده‌ها، بشکه‌های عایق حرارتی و آستین‌های راهنمای جریان می‌شود که منجر به افزایش مداوم هزینه‌های خرید مصرفی می‌شود. علاوه بر این، نرخ پیری برای گیرنده‌های گرافیت استاندارد یکپارچه ندارد، که پیش‌بینی دقیق زمان تعویض گیرنده‌ها را غیرممکن می‌کند و به راحتی برنامه‌های تولید را مختل می‌کند.

مکانیسم و ​​مزایای پوشش CVD سیلیکون کاربید

مواد گرافیت دارای رسانایی حرارتی عالی و ماشینکاری عالی هستند که آنها را به گزینه های ایده آل برای گیرنده های اپیتاکسی تبدیل می کند. با این حال، نقص‌های واکنش‌پذیری شیمیایی ذاتی آن را نمی‌توان حذف کرد، و کاربرد آن را در محیط‌های اپیتاکسی با دمای بالا و بسیار خورنده محدود می‌کند. رسوب بخار شیمیایی (CVD)کاربید سیلیکونفناوری پوشش، تضاد سازگاری رابط بین گیرنده‌های گرافیت و محیط‌های فرآیند شدید را اساساً از طریق اصلاح مواد حل می‌کند.

در یک محفظه واکنش مهر و موم شده، فرآیند CVD دقیقاً واکنش های فاز گاز را کنترل می کند. گازهای پیش ساز سیلیکون-کربن تحت دماهای دقیق تنظیم شده تجزیه می شوند و کریستال های کاربید سیلیکون را در سطح اتمی بر روی بسترهای گرافیت رسوب می دهند تا یک لایه محافظ هرمتیک یکپارچه و کاملا متراکم تشکیل دهند. پیوند اتمی بین پوشش و زیرلایه شکل می‌گیرد که نفوذ گازهای خورنده را مسدود می‌کند و ناخالصی‌های گرافیت داخلی را به دام می‌اندازد، در حالی که به طور کامل استحکام زیرلایه از رسانایی حرارتی بالا و توزیع یکنواخت دما را حفظ می‌کند. ساختار کامپوزیت حفاظت برجسته و عملکرد میدان حرارتی پایدار را متعادل می کند.

چه چیزی محلول های پوششی Semicorex CVD SiC را متمایز می کند؟

گیرنده‌های گرافیت با پوشش کاربید سیلیکون CVD صرفاً یک پوشش ساده نیستند، بلکه یک گردش کار مهندسی یکپارچه کامل هستند که دقت ابعاد، کیفیت پوشش و سازگاری تجهیزات را در تمام مراحل کنترل می‌کند. Semicorex به عنوان یک تولید کننده داخلی پیشرو در چین، به ارائه پایدار، طولانی مدت و مقرون به صرفه اختصاص دارد.پوشش کاربید سیلیکون CVDراه حل هایی برای مشتریان Semicorex از تجهیزات دقیق CNC برای پردازش زیرلایه‌های گرافیتی استفاده می‌کند و به‌شدت خطوط شکل، تحمل‌های ابعادی، صافی پایه و دقت موقعیت شیار را کنترل می‌کند تا مشکلات ثانویه ناشی از دقت پردازش ناکافی را حذف کند. برای شرایط مختلف عملیاتی و نیازهای استفاده، تیم فنی Semicorex راه حل های پوششی سفارشی را برای اطمینان از سازگاری بالا بین پوشش و زیرلایه ارائه می دهد و به طور موثر از ترک خوردگی پوشش و شکست پوسته شدن ناشی از چرخه حرارتی مکرر جلوگیری می کند. هنگامی که پوشش CVD SiC تمام شد، Semicorex یک بازرسی نقص پوشش با طیف کامل انجام می دهد تا از سالم بودن، متراکم بودن و عاری بودن پوشش اطمینان حاصل کند، بنابراین ثبات سینی گرافیتی با پوشش کاربید سیلیکون CVD را بر روی دستگاه تضمین می کند.