CVDSiC coatingiri kuchinja miganhu yemaitiro ekugadzira ma semiconductor nekukurumidza kunoshamisa. Iyi tekinoroji yekuputira inoita seiri nyore yave mhinduro huru kumatambudziko matatu makuru ekusvibiswa kwezvikamu, ngura inopisa zvakanyanya uye kuparadzwa kweplasma mukugadzira ma chip. Vagadziri vepamusoro vemidziyo ye semiconductor pasi rose vakainyora se tekinoroji yakajairika yemidziyo yechizvarwa chinotevera. Saka, chii chinoita kuti kuputira uku kuve "nhumbi isingaonekwe" yekugadzira ma chip? Chinyorwa chino chichaongorora zvakadzama misimboti yayo yehunyanzvi, mashandisirwo ayo makuru uye budiriro dzepamusoro.
Ⅰ. Tsanangudzo yeCVD SiC coating
Kuvhara kweCVD SiC zvinoreva jira rinodzivirira resilicon carbide (SiC) rakaiswa pachigadziko kuburikidza ne chemical vapor deposition (CVD). Silicon carbide isanganiswa yesilicon nekabhoni, inozivikanwa nekuoma kwayo kwakanyanya, kupisa kwakanyanya, kusagadzikana kwemakemikari uye kuramba kupisa kwakanyanya. Tekinoroji yeCVD inogona kugadzira SiC layer ine kuchena kwakanyanya, gobvu uye ukobvu hwakafanana, uye inogona kuenderana zvakanyanya nejometri dzakaoma. Izvi zvinoita kuti CVD SiC coatings ive yakakodzera kwazvo kushandiswa kwakaoma kusingagone kuwanikwa nezvinhu zvechinyakare kana dzimwe nzira dzekufukidza.
Ⅱ. CVD maitiro musimboti
Kuisa vapor mumakemikari (CVD) inzira yekugadzira inoshandiswa kugadzira zvinhu zvakasimba zvemhando yepamusoro uye zvinoshanda zvakanyanya. Pfungwa huru yeCVD inosanganisira kuita kwezvinokonzera gasi pamusoro pe substrate inopisa kuti zvigadzire coating yakasimba.
Heino kupatsanurwa kuri nyore kwemaitiro eSiC CVD:
Dhayagiramu yepfungwa yeCVD process
1. Sumo yepakutanga: Magasi anotanga, anowanzova magasi ane silicon (semuenzaniso, methyltrichlorosilane – MTS, kana silane – SiH₄) uye magasi ane kabhoni (semuenzaniso, propane – C₃H₈), anounzwa mukamuri rekuita.
2. Kutumirwa kwegesi: Magasi aya anotangira zvinhu anoyerera pamusoro pe substrate inopisa.
3. Kunyungudutsa: Mamorekuru ekutanga anonamira pamusoro pe substrate inopisa.
4. Kuita pamusoro: Pakupisa kwakanyanya, mamorekuru anonyungudika anosangana nemakemikari, zvichikonzera kuora kwechinhu chinotangira uye kugadzirwa kwefirimu reSiC rakasimba. Zvigadzirwa zvinoburitswa muchimiro chemagasi.
5. Kubviswa kwemvura uye kubudiswa kwemhepo: Zvigadzirwa zvegasi zvinobuda pamusoro pevhu zvobva zvabuda mukamuri. Kudzora tembiricha nemazvo, kumanikidzwa, mwero wekuyerera kwegasi uye huwandu hwemafuta anoshandiswa mufirimu kwakakosha kuti pave nehunhu hwefirimu hunodiwa, kusanganisira ukobvu, kuchena, kristallinity uye kunamira.
Ⅲ. Mashandisirwo eCVD SiC Coatings muSemiconductor Processe
Machira eCVD SiC akakosha mukugadzira ma semiconductor nekuti musanganiswa wawo wakasiyana wehunhu hwawo unosangana zvakananga nemamiriro akanyanya uye zvinodiwa zvekuchena kwenzvimbo yekugadzira. Anowedzera kusimba kubva mukuora kweplasma, kurwiswa nemakemikari, uye kugadzirwa kwezvikamu, zvese izvi zvakakosha pakuwedzera kugona kwewafer uye nguva yekushanda kwemidziyo.
Zvinotevera ndezvimwe zvezvikamu zvakajairika zveCVD SiC zvakafukidzwa uye mamiriro ekushandiswa kwazvo:
1. Plasma Etching Chamber uye Focus Ring
Zvigadzirwa: Mapurasitiki ane CVD SiC, mashawa, masusceptor, uye mafocus rings.
Kushandiswa: Mukucheka kweplasma, plasma inoshanda zvakanyanya inoshandiswa kubvisa zvinhu kubva mumawafers nenzira yakasarudzika. Zvinhu zvisina kuputirwa kana kuti zvisingagari kwenguva refu zvinoora nekukurumidza, zvichikonzera kusvibiswa kwezvikamu uye nguva zhinji yekushanda. Machira eCVD SiC anodzivirira zvakanyanya makemikari eplasma ane simba (semuenzaniso, fluorine, chlorine, bromine plasmas), anowedzera hupenyu hwezvikamu zvakakosha zvemukamuri, uye anoderedza kugadzirwa kwezvikamu, izvo zvinowedzera zvakananga goho rewafer.
2. PECVD neHDPCD makamuri
Zvigadzirwa: Makamuri eCVD SiC ane reaction chambers nemaelectrodes.
Mashandisirwo: Plasma inowedzerwa makemikari ekuputira vapor (PECVD) uye high density plasma CVD (HDPCVD) zvinoshandiswa kuisa mafirimu matete (semuenzaniso, ma dielectric layers, passivation layers). Maitiro aya anosanganisirawo nzvimbo dzakaoma dzeplasma. CVD SiC coatings inodzivirira madziro ekamuri nema electrodes kubva mukukukurwa, zvichiita kuti firimu rigare rakanaka uye inoderedza zvikanganiso.
3. Midziyo yekuisa maIon
Zvigadzirwa: Zvikamu zvemwenje weCVD SiC zvakaputirwa (semuenzaniso, maburi, makapu eFaraday).
Mashandisirwo: Kuiswa kwemaion kunounza maion anoburitsa dopant muzvikamu zve semiconductor. Maion ane simba rakawanda anogona kukonzera kusviba uye kupwanyika kwezvikamu zvakaratidzwa. Kuomarara uye kuchena kwakanyanya kweCVD SiC kunoderedza kugadzirwa kwezvikamu kubva muzvikamu zve beamline, zvichidzivirira kusvibiswa kwemawafer panguva iyi yakakosha yekushandiswa kwedoping.
4. Zvikamu zveEpitaxial reactor
Zvigadzirwa: Zvishandiso zveCVD SiC zvakaputirwa uye zvinogovera gasi.
Mashandisirwo: Kukura kweEpitaxial (EPI) kunosanganisira kukura ma crystalline layers akarongwa zvakanaka pa substrate pakupisa kwakanyanya. Ma CVD SiC coated susceptors anopa kugadzikana kwakanaka kwekupisa uye kusagadzikana kwemakemikari pakupisa kwakanyanya, zvichiita kuti pave nekudziya kwakafanana uye kudzivirira kusvibiswa kwe susceptor pachayo, izvo zvakakosha kuti pave nema epitaxial layers emhando yepamusoro.
Sezvo machip geometrics achiderera uye kudiwa kwemaitiro kuri kuwedzera, kudiwa kwevatengesi vepamusoro-soro veCVD SiC coating uye vagadziri veCVD coating kuri kuramba kuchikura.
IV. Ndezvipi zvinetso zveCVD SiC coating process?
Pasinei nemabhenefiti makuru eCVD SiC coating, kugadzirwa kwayo nekushandiswa kwayo kuchiri kusangana nematambudziko ekuita zvinhu. Kugadzirisa matambudziko aya ndicho chinhu chikuru chinoita kuti pave nekushanda kwakasimba uye kushandiswa zvakanaka kwemari.
Matambudziko:
1. Kunamira pasi pevhu
SiC inogona kuva yakaoma kuwana kubatana kwakasimba uye kwakafanana nezvinhu zvakasiyana-siyana zve substrate (semuenzaniso, graphite, silicon, ceramic) nekuda kwekusiyana kwema coefficients ekuwedzera kwekupisa uye simba repamusoro. Kusabatana zvakanaka kunogona kutungamira mukuparadzana panguva yekushanduka kwekupisa kana kushushikana kwemagetsi.
Mhinduro:
Kugadzirira pamusoro: Kuchenesa nekungwarira uye kugadzirisa pamusoro (semuenzaniso, kuchekwa, kurapwa neplasma) kwe substrate kubvisa tsvina uye kugadzira nzvimbo yakakodzera yekubatanidza.
Interlayer: Isa chikamu chakatetepa uye chakagadzirwa nejira repakati kana buffer (semuenzaniso, pyrolytic carbon, TaC - yakafanana neCVD TaC coating mune mamwe mashandisirwo) kuderedza kusawirirana kwekuwedzera kwekupisa uye kukurudzira kubatana.
Gadzirisa maparamita ekuisa zvinhu: Nyatso dzora tembiricha yekuisa, kumanikidzwa, uye chiyero chegasi kuti uwedzere kunaka kwezvikamu zvemafirimu eSiC uye kukurudzira kubatana kwakasimba pakati pemafirimu.
2. Kushushikana Kwemafirimu uye Kutsemuka
Munguva yekuiswa kana kutonhorera kunotevera, kushushikana kwasara kunogona kuitika mukati memafirimu eSiC, zvichikonzera kutsemuka kana kukanganisika, kunyanya pamajiometri makuru kana akaomarara.
Mhinduro:
Kudzora Tembiricha: Dzora kupisa nekutonhodza nemazvo kuti uderedze kupisa nekushushikana.
Kupfeka KwegirinhiShandisa nzira dze multilayer kana gradient coating kuti uchinje zvishoma nezvishoma magadzirirwo echinhu kana chimiro kuti zvikwane kushushikana.
Kudzoserwa kweMashoko Mushure meKuiswa Munzvimbo: Isa zvikamu zvakaputirwa kuti ubvise kushushikana kwakasara uye kuvandudza kunaka kwefirimu.
3. Kuenderana uye Kufanana paMageometri Akaomesesa
Kuisa machira akakora uye akafanana pazvikamu zvine maumbirwo akaomarara, zviyero zvepamusoro, kana nzira dzemukati zvinogona kuoma nekuda kwekusagadzikana mu precursor diffusion uye reaction kinetics.
Mhinduro:
Kugadzirisa Dhizaini yeReactor: Gadzira maCVD reactors ane simba rekufambisa gasi rakagadziriswa uye tembiricha yakafanana kuitira kuti zvive nechokwadi chekuti zvinotangira zvinhu zvinopararira zvakafanana.
Kugadziriswa kweParamende yeMaitiro: Gadzirisa kumanikidzwa kwekuisa, mwero wekuyerera, uye huwandu hwezvinhu zvinotangira kuti uwedzere kupararira kwegasi muzvinhu zvakaoma.
Kuisa zvinhu pamatanho akawanda: Shandisa matanho ekuisa zvinhu nguva dzose kana kuti zvinhu zvinotenderera kuti uve nechokwadi chekuti nzvimbo dzese dzakaputirwa zvakanaka.
V. Mibvunzo Inowanzo bvunzwa
Mubvunzo 1: Ndeupi musiyano mukuru uripo pakati peCVD SiC nePVD SiC mumashandisirwo e semiconductor?
A: Mapendi eCVD magadzirirwo ekristaro ane kuchena kwe >99.99%, akakodzera nzvimbo dzeplasma; mapendi ePVD anowanzova asina chimiro/asina kuchena kwe <99.9%, anonyanya kushandiswa pakushongedza mapendi.
Mubvunzo wechipiri: Ndeipi tembiricha yepamusoro iyo chifukidziro chinogona kutsungirira?
A: Kushivirira kwenguva pfupi kwe1650°C (senge nzira yekunamira), muganho wekushandiswa kwenguva refu we1450°C, kupfuura tembiricha iyi kuchaita kuti pave nekuchinja kwechikamu kubva kuβ-SiC kuenda kuα-SiC.
Q3: Hukobvu hwekuputira hwakajairwa?
A: Zvikamu zveSemiconductor zvinonyanya kuva 80-150μm, uye machira eEBC einjini yendege anogona kusvika 300-500μm.
Mubvunzo wechina: Ndezvipi zvinhu zvikuru zvinokanganisa mutengo?
A: Kuchena kwechinhu chisati chashandiswa (40%), kushandiswa kwesimba remuchina (30%), kurasikirwa negoho (20%). Mutengo wezvipfeko zvepamusoro-soro unogona kusvika $5,000/kg.
Mubvunzo 5: Ndevapi vatengesi vakuru vepasi rose?
A: Europe neUnited States: CoorsTek, Mersen, Ionbond; Asia: Semixlab, Veteksemicon, Kallex (Taiwan), Scientech (Taiwan)
Nguva yekutumira: Chikumi-09-2025