CVDKa uhi ʻana o SiCke hoʻololi hou nei i nā palena o nā kaʻina hana semiconductor ma kahi ʻano kupaianaha. Ua lilo kēia ʻenehana uhi maʻalahi i mea koʻikoʻi i nā luʻi koʻikoʻi ʻekolu o ka hoʻohaumia ʻana i ka ʻāpana, ka ʻinoʻino kiʻekiʻe a me ka erosion plasma i ka hana ʻana i ka chip. Ua helu ʻia nā mea hana semiconductor kiʻekiʻe o ka honua ma ke ʻano he ʻenehana maʻamau no nā lako o ka hanauna e hiki mai ana. No laila, he aha ka mea e hana ai kēia uhi i ka "mea kaua i ʻike ʻole ʻia" o ka hana chip? E kālele hohonu ana kēia ʻatikala i kāna mau loina ʻenehana, nā noi kumu a me nā holomua ʻokiʻoki.
Ⅰ. ʻO ka wehewehe ʻana o ka uhi CVD SiC
ʻO ka uhi ʻana o ka CVD SiC e pili ana i kahi papa pale o ka silicon carbide (SiC) i waiho ʻia ma kahi substrate e kahi kaʻina hoʻoheheʻe kemika (CVD). ʻO ka Silicon carbide kahi hui o ke silika a me ke kalapona, i ʻike ʻia no kona paʻakikī maikaʻi loa, kiʻekiʻe thermal conductivity, kemika inertness a me ke kūpaʻa wela kiʻekiʻe. Hiki i ka ʻenehana CVD ke hana i kahi papa SiC maʻemaʻe kiʻekiʻe, mānoanoa a me ka mānoanoa like ʻole, a hiki ke kūlike me nā geometries paʻakikī. ʻO kēia ka mea i kūpono loa i nā ʻāpana CVD SiC no nā noi noi ʻaʻole hiki ke hoʻokō ʻia e nā mea nui maʻamau a i ʻole nā ʻano hana uhi ʻē aʻe.
Ⅱ. Kaʻina hana CVD
ʻO ka hoʻoheheʻe ʻana i ka mahu (CVD) kahi ʻano hana hana nui i hoʻohana ʻia no ka hana ʻana i nā mea paʻa kiʻekiʻe, kiʻekiʻe. ʻO ke kumu kumu o CVD e pili ana i ka hopena o nā precursors kinoea ma ka ʻili o kahi substrate wela e hana i kahi uhi paʻa.
Eia kahi wehewehe maʻalahi o ke kaʻina hana SiC CVD:
kiʻina kumu hana CVD
1. Hoʻolauna mua: Hoʻokomo ʻia nā kinoea kinoea, ka mea maʻamau i loko o ke kinoea silicon (e laʻa, methyltrichlorosilane – MTS, a i ʻole silane – SiH₄) a me nā kinoea paʻa kalapona (eg, propane – C₃H₈), i hoʻokomo ʻia i loko o ke keʻena pane.
2. Hāʻawi kinoea: Ke kahe nei kēia mau kinoea precursor ma luna o ka substrate wela.
3. Adsorption: Hoʻopili nā molekala mua i ka ʻili o ka substrate wela.
4. Pane ʻili: Ma nā wela kiʻekiʻe, e loaʻa i nā molekala i hoʻopili ʻia i nā hopena kemika, ka hopena i ka decomposition o ka precursor a me ka hoʻokumu ʻana i kahi kiʻi SiC paʻa. Hoʻokuʻu ʻia nā huahana ma ke ʻano o ke kinoea.
5. Desorption a me ka exhaust: Hoʻopau ʻia nā huahana kinoea mai ka ʻili a laila hoʻopau ʻia mai ke keʻena. He mea koʻikoʻi ka hoʻomalu pono ʻana o ka mahana, ke kaomi, ka holo ʻana o ke kinoea a me ka ʻike mua i ka loaʻa ʻana o nā waiwai kiʻiʻoniʻoni i makemake ʻia, me ka mānoanoa, ka maʻemaʻe, ka crystallinity a me ka hoʻopili.
Ⅲ. Nā hoʻohana ʻana i nā Coatings CVD SiC i nā Kaʻina Semiconductor
He mea nui ka uhi ʻana o CVD SiC i ka hana semiconductor no ka mea ʻo kā lākou hui kūʻokoʻa o nā waiwai e hoʻokō pololei i nā kūlana koʻikoʻi a me nā koi maʻemaʻe paʻa o ka ʻenehana hana. Hoʻonui lākou i ka pale ʻana i ka corrosion plasma, ka hoʻouka ʻana i ke kemika, a me ka hoʻokumu ʻana i nā ʻāpana, ʻo ia mau mea koʻikoʻi i ka hoʻonui ʻana i ka hua wafer a me nā lako hana.
Eia kekahi mau ʻāpana i uhi ʻia ʻo CVD SiC maʻamau a me kā lākou mau hiʻohiʻona noi.
1. Keʻena Etching Plasma a me ke apo Hoʻopaʻa
Nā huahana: ʻO nā liners i uhi ʻia ʻo CVD SiC, nā poʻo ʻauʻau, nā susceptors, a me nā apo kiko.
Palapala noi: Ma ka plasma etching, hoʻohana ʻia ka plasma ikaika loa e wehe i nā mea mai nā wafers. ʻO nā mea i uhi ʻole ʻia a i ʻole ka liʻiliʻi liʻiliʻi e hoʻohaʻahaʻa koke ʻia, e hopena i ka palaka a me ka manawa hoʻomaha. He kūpaʻa maikaʻi ka pale ʻana o ka CVD SiC i nā kemika plasma ikaika (e laʻa, fluorine, chlorine, bromine plasmas), e hoʻolōʻihi i ke ola o nā ʻāpana keʻena kī, a hoʻemi i ka hoʻokumu ʻana o ka particle, e hoʻonui pololei i ka hua wafer.
2. nā keʻena PECVD a me HDPCVD
Nā huahana: CVD SiC nā keʻena pane a me nā electrodes.
Nā noi: Hoʻohana ʻia ka Plasma enhanced chemical vapor deposition (PECVD) a me ke kiʻekiʻe kiʻekiʻe plasma CVD (HDPCVD) e waiho i nā kiʻiʻoniʻoni lahilahi (e laʻa, nā papa dielectric, nā papa passivation). Hoʻopili pū kēia mau kaʻina hana i nā kaiapuni plasma koʻikoʻi. ʻO nā pale CVD SiC e pale i nā paia keʻena a me nā electrodes mai ka erosion, e hōʻoia i ka maikaʻi o ke kiʻiʻoniʻoni a me ka hōʻemi ʻana i nā hemahema.
3. Ion implantation lako
Nā huahana: Nā ʻāpana beamline i uhi ʻia ʻo CVD SiC (e laʻa, nā puka, nā kīʻaha Faraday).
Nā noi: Hoʻokomo ka Ion implantation i nā ion dopant i loko o nā substrate semiconductor. Hiki i nā kaola ion ikehu kiʻekiʻe ke hoʻoulu i ka sputtering a me ka ʻānai ʻana o nā mea i ʻike ʻia. ʻO ka paʻakikī a me ka maʻemaʻe kiʻekiʻe o CVD SiC e hōʻemi i ka hoʻokumu ʻana o nā ʻāpana mai nā ʻāpana beamline, e pale ana i ka haumia o nā wafers i kēia hana doping koʻikoʻi.
4. Epitaxial reactor mau mea
Nā huahana: ʻO CVD SiC nā mea hoʻopili a me nā mea hāʻawi kinoea.
Nā noi: Epitaxial ulu (EPI) e pili ana i ka ulu ʻana i nā papa crystalline i kauoha nui ʻia ma luna o kahi pani ma nā wela kiʻekiʻe. Hāʻawi ka CVD SiC coated susceptors i ke kūpaʻa wela maikaʻi loa a me ka inertness kemika i nā wela kiʻekiʻe, e hōʻoiaʻiʻo ana i ka hoʻomehana ʻana a me ka pale ʻana i ka hoʻohaumia ʻana o ka susceptor ponoʻī, he mea koʻikoʻi ia i ka loaʻa ʻana o nā papa epitaxial kiʻekiʻe.
Ke emi nei ka chip geometries a me ka hoʻoikaika ʻana i nā koi, ke hoʻomau nei ka ulu ʻana o ka noi no nā mea kūʻai aku ʻo CVD SiC coating kiʻekiʻe.
IV. He aha nā pilikia o ke kaʻina hana uhi CVD SiC?
ʻOiai nā pōmaikaʻi nui o ka uhi ʻana o CVD SiC, ke kū nei kāna hana a me kāna noi i kekahi mau pilikia kaʻina. ʻO ka hoʻonā ʻana i kēia mau pilikia ke kī i ka hoʻokō ʻana i ka hana paʻa a me ka uku-pono.
Nā pilikia:
1. Hoʻopili i ka substrate
Hiki ke paʻakikī ʻo SiC no ka hoʻokō ʻana i ka hoʻopili ikaika ʻana i nā mea substrate like ʻole (e laʻa, graphite, silicon, ceramic) ma muli o nā ʻokoʻa o nā coefficient hoʻonui wela a me ka ikehu o luna. Hiki i ka hoʻopili maikaʻi ʻole ke alakaʻi i ka delamination i ka wā o ke kaʻa uila a i ʻole ke kaumaha mechanical.
Nā pane:
Hoʻomākaukau ʻili: ʻO ka hoʻomaʻemaʻe a me ka mālama ʻana i ka ʻili (e laʻa, etching, plasma treatment) o ka substrate e wehe i nā mea haumia a hana i kahi ʻili kūpono no ka hoʻopaʻa ʻana.
Mea hoʻopili: E waiho i kahi interlayer lahilahi a i hoʻopilikino ʻia paha (e laʻa, pyrolytic carbon, TaC - e like me ka CVD TaC coating i nā noi kikoʻī) e hoʻēmi i ka hoʻonui ʻana i ka wela a hoʻoikaika i ka pili.
E hoʻopololei i nā ʻāpana waiho: E mālama pono i ka wela o ka waiho ʻana, ke kaomi, a me ka lākiō kinoea e hoʻonui ai i ka nucleation a me ka ulu ʻana o nā kiʻiʻoniʻoni SiC a hoʻoikaika i ka hoʻopaʻa ʻana i waena.
2. Kiʻiʻoniʻoni koʻikoʻi a me ka māhā
I ka wā o ka waiho ʻana a i ʻole ka hoʻoluʻu ʻana, hiki ke hoʻomohala ʻia ke koena o ke koʻikoʻi i loko o nā kiʻiʻoniʻoni SiC, e hōʻeha ai a hoʻopaʻa ʻia paha, ʻoi aku ka nui a i ʻole nā geometries paʻakikī.
Nā pane:
Hoʻomalu wela: E kaohi pono i ka wela a me ka hooluolu no ka hoemi ana i ka haalulu wela a me ke kaumaha.
Ka uhi ʻana i ka Gradient: E hoʻohana i nā ʻano hana uhi multilayer a i ʻole gradient no ka hoʻololi mālie ʻana i ka haku mele a i ʻole ke kūkulu ʻana i mea e hoʻokō ai i ke kaumaha.
Hoʻopiʻi ma hope o ka waiho ʻana: Hoʻopili i nā ʻāpana i uhi ʻia e hoʻopau i ke koʻikoʻi koena a hoʻomaikaʻi i ka pono kiʻiʻoniʻoni.
3. Kaulike a me ka lokahi ma na Geoometries
Hiki ke paʻakikī ka waiho ʻana i nā ʻāpana ʻāpana mānoanoa a kūlike ma nā ʻāpana me nā ʻano paʻakikī, nā ʻano hiʻohiʻona kiʻekiʻe, a i ʻole nā ala kūloko ma muli o nā palena o ka diffusion precursor a me nā kinetics pane.
Nā pane:
Hoʻolālā Hoʻolālā Reactor: Hoʻolālā i nā reactors CVD me ka dynamics kahe o ke kinoea i hoʻopaʻa ʻia a me ke kūlike o ka mahana e hōʻoia i ka hāʻawi like ʻana o nā precursors.
Hoʻololi ʻana o ka ʻāpana kaʻina: Hoʻoponopono maikaʻi i ke kaomi hoʻoheheʻe ʻana, kahe kahe, a me ka ʻike mua e hoʻoikaika i ka hoʻoheheʻe ʻana o ke kinoea i loko o nā hiʻohiʻona paʻakikī.
Ka waiho ʻana i nā pae he nui: E hoʻohana i nā ʻanuʻu hoʻopaʻa hoʻomau a i ʻole nā mea hoʻololi e hōʻoia i ka uhi pono ʻia o nā ʻili āpau.
V. FAQ
Q1: He aha ka ʻokoʻa nui ma waena o CVD SiC a me PVD SiC i nā noi semiconductor?
A: ʻO nā uhi CVD he mau kolamu kolamu kolamu me ka maʻemaʻe o> 99.99%, kūpono no nā wahi plasma; ʻO nā uhi PVD ka hapa nui o ka amorphous/nanocrystalline me ka maʻemaʻe o <99.9%, hoʻohana nui ʻia no nā uhi hoʻonaninani.
Q2: He aha ka wela kiʻekiʻe e hiki ai i ka uhi ke kū?
A: ʻO ka hoʻomanawanui pōkole o 1650 ° C (e like me ke kaʻina hana annealing), ka palena hoʻohana lōʻihi o 1450 ° C, ʻoi aku ma mua o kēia mahana e hoʻololi i kahi hoʻololi mai β-SiC i α-SiC.
Q3: maʻamau ka uhi ʻana i ka mānoanoa?
A: ʻO nā ʻāpana Semiconductor ka hapa nui o 80-150μm, a hiki i nā uhi mokulele EBC hiki ke hiki i 300-500μm.
Q4: He aha nā kumu nui e pili ana i ke kumukūʻai?
A: ʻO ka hoʻomaʻemaʻe mua (40%), ka hoʻohana ʻana i ka ikehu mea hana (30%), ka lilo ʻana (20%). Hiki ke piʻi ke kumu kūʻai o nā uhi kiʻekiʻe i $5,000/kg.
Q5: He aha nā mea hoʻolako honua nui?
A: ʻEulopa a me ʻAmelika Hui Pū ʻIa: CoorsTek, Mersen, Ionbond; ʻAsia: Semixlab, Veteksemicon, Kallex (Taiwan), Scientech (Taiwan)
Ka manawa hoʻouna: Jun-09-2025