Gedetailleerde uitleg van halfgeleider CVD SiC-procestechnologie (deel.I)

I. Overzicht van chemische dampafzetting (CVD) siliciumcarbide (Sic) procestechnologie

Voordat we de procestechnologie van chemisch dampdepositie (CVD) siliciumcarbide (Sic) bespreken, zullen we eerst wat basiskennis over 'chemische dampdepositie' bekijken.

Chemical Vapour Deposition (CVD) is een veelgebruikte techniek voor het vervaardigen van diverse coatings. Het omvat het afzetten van gasvormige reactanten op een substraatoppervlak onder geschikte reactieomstandigheden om een ​​uniforme dunne film of coating te vormen.

CVD siliciumcarbide (Sic)is een vacuümafzettingsproces dat wordt gebruikt om vaste materialen met een hoge zuiverheidsgraad te produceren. Dit proces wordt vaak gebruikt bij de productie van halfgeleiders om dunne films op wafeloppervlakken te vormen. Bij het CVD-proces voor de bereiding van siliciumcarbide (Sic) wordt het substraat blootgesteld aan een of meer vluchtige voorlopers. Deze precursors ondergaan een chemische reactie op het substraatoppervlak, waarbij de gewenste siliciumcarbide (Sic) afzetting wordt afgezet. Onder de vele methoden voor het bereiden van siliciumcarbide (SiC) materialen produceert chemische dampdepositie (CVD) producten met een hoge uniformiteit en zuiverheid, en biedt het een sterke procescontrole.

CVD-afgezette siliciumcarbide (SiC) materialen bezitten een unieke combinatie van uitstekende thermische, elektrische en chemische eigenschappen, waardoor ze ideaal zijn voor toepassingen in de halfgeleiderindustrie die hoogwaardige materialen vereisen. CVD-afgezette SiC-componenten worden veel gebruikt in etsapparatuur, MOCVD-apparatuur, Si-epitaxiale apparatuur, SiC-epitaxiale apparatuur en snelle thermische verwerkingsapparatuur.

Over het geheel genomen bestaat het grootste segment van de markt voor CVD-gedeponeerde SiC-componenten uit etsapparatuurcomponenten. Vanwege de lage reactiviteit en geleidbaarheid van CVD-afgezet SiC voor chloor- en fluorhoudende etsgassen, is het een ideaal materiaal voor componenten zoals focusringen in plasma-etsapparatuur. In etsapparatuur, componenten voorchemische dampafzetting (CVD) siliciumcarbide (SiC)omvatten focusringen, gassproeikoppen, trays en randringen. Als we de scherpstelring als voorbeeld nemen, is dit een cruciaal onderdeel dat buiten de wafer wordt geplaatst en er direct mee in contact staat. Door spanning op de ring aan te leggen, wordt het plasma dat erdoorheen gaat gefocusseerd op de wafer, waardoor de verwerkingsuniformiteit wordt verbeterd. Traditioneel worden scherpstelringen gemaakt van silicium of kwarts. Met de vooruitgang van de miniaturisatie van geïntegreerde schakelingen neemt de vraag naar en het belang van etsprocessen bij de vervaardiging van geïntegreerde schakelingen voortdurend toe. De kracht en energie van het etsen van plasma worden voortdurend verbeterd, vooral bij capacitief gekoppelde plasma-etsapparatuur waar hogere plasma-energie vereist is. Daarom wordt het gebruik van focusseringsringen van siliciumcarbide steeds gebruikelijker.

In eenvoudige bewoordingen: Chemische dampafzetting (CVD) Siliciumcarbide (SiC) verwijst naar siliciumcarbidemateriaal dat wordt geproduceerd via een chemisch dampafzettingsproces. Bij deze methode reageert een gasvormige precursor, die doorgaans silicium en koolstof bevat, in een hogetemperatuurreactor om een ​​siliciumcarbidefilm op een substraat af te zetten. Chemische dampafzetting (CVD) siliciumcarbide (SiC) wordt gewaardeerd om zijn superieure eigenschappen, waaronder hoge thermische geleidbaarheid, chemische inertheid, mechanische sterkte en weerstand tegen thermische schokken en slijtage. Deze eigenschappen maken CVD SiC ideaal voor veeleisende toepassingen zoals de productie van halfgeleiders, luchtvaartcomponenten, bepantsering en hoogwaardige coatings. Het materiaal vertoont uitzonderlijke duurzaamheid en stabiliteit onder extreme omstandigheden, waardoor de effectiviteit ervan bij het verbeteren van de prestaties en levensduur van geavanceerde technologieën en industriële systemen wordt gegarandeerd.

II. Basisproces van chemische dampafzetting (CVD)

Chemische dampafzetting (CVD) is een proces dat materialen transformeert van een gasvormige fase naar een vaste fase, gebruikt om dunne films of coatings op een substraatoppervlak te vormen. Het basisproces van dampafzetting is als volgt:

1. Voorbereiding van het substraat: 

Selecteer een geschikt substraatmateriaal en voer reiniging en oppervlaktebehandeling uit om ervoor te zorgen dat het substraatoppervlak schoon, glad en goed hecht.

2. Reactieve gasvoorbereiding: 

Bereid de vereiste reactieve gassen of dampen voor en breng ze via een gastoevoersysteem in de depositiekamer. Reactieve gassen kunnen organische verbindingen, organometaalvoorlopers, inerte gassen of andere gewenste gassen zijn.

3. Afzettingsreactie: 

Onder de ingestelde reactieomstandigheden begint het opdampproces. De reactieve gassen reageren chemisch of fysisch met het substraatoppervlak en vormen een afzetting. Dit kan thermische ontleding in de dampfase, chemische reactie, sputteren, epitaxiale groei, enz. zijn, afhankelijk van de gebruikte depositietechniek.

4. Controle en monitoring: 

Tijdens het depositieproces moeten de belangrijkste parameters in realtime worden gecontroleerd en bewaakt om ervoor te zorgen dat de verkregen film de gewenste eigenschappen heeft. Dit omvat temperatuurmeting, drukregeling en regeling van de gasstroomsnelheid om de stabiliteit en consistentie van de reactieomstandigheden te behouden.

5. Voltooiing van depositie en verwerking na depositie 

Zodra de vooraf bepaalde depositietijd of -dikte is bereikt, wordt de toevoer van reactief gas gestopt, waardoor het depositieproces wordt beëindigd. Vervolgens wordt indien nodig een passende na-afzettingsbewerking uitgevoerd, zoals uitgloeien, structuuraanpassing en oppervlaktebehandeling, om de prestaties en kwaliteit van de film te verbeteren.

Opgemerkt moet worden dat het specifieke dampdepositieproces kan variëren afhankelijk van de gebruikte depositietechnologie, het materiaaltype en de toepassingsvereisten. Het hierboven beschreven basisproces omvat echter de meeste gebruikelijke stappen bij het opdampen.

Semicorex biedt hoogwaardige kwaliteitCVD SiC-producten. Als u vragen heeft of aanvullende informatie nodig heeft, aarzel dan niet om contact met ons op te nemen.

Neem contact op met telefoonnummer +86-13567891907

E-mail: sales@semicorex.com