CVDSiC ti a bon ṣe atunṣe awọn opin ti awọn ilana iṣelọpọ semikondokito ni oṣuwọn iyalẹnu. Imọ-ẹrọ ibora ti o dabi ẹnipe o rọrun ti di ojutu bọtini si awọn italaya pataki mẹta ti ibajẹ patiku, ipata iwọn otutu giga ati ogbara pilasima ni iṣelọpọ chirún. Awọn aṣelọpọ ohun elo semikondokito oke ni agbaye ti ṣe atokọ rẹ bi imọ-ẹrọ boṣewa fun ohun elo iran atẹle. Nitorinaa, kini o jẹ ki ibora yii jẹ “ihamọra alaihan” ti iṣelọpọ ërún? Nkan yii yoo ṣe itupalẹ awọn ipilẹ imọ-ẹrọ rẹ, awọn ohun elo pataki ati awọn aṣeyọri gige-eti.
Ⅰ. Itumọ ti CVD SiC ti a bo
CVD SiC ti a bo n tọka si Layer aabo ti ohun alumọni carbide (SiC) ti a fi silẹ sori sobusitireti nipasẹ ilana isọdi oru kẹmika (CVD). Ohun alumọni carbide jẹ agbo ti ohun alumọni ati erogba, ti a mọ fun líle rẹ ti o dara julọ, adaṣe igbona giga, inertness kemikali ati resistance otutu giga. Imọ-ẹrọ CVD le ṣe iwẹ-mimọ giga, ipon ati sisanra aṣọ ile SiC Layer, ati pe o le jẹ ibaramu pupọ si awọn geometries eka. Eyi jẹ ki awọn aṣọ ibora CVD SiC dara julọ fun awọn ohun elo ibeere ti ko le pade nipasẹ awọn ohun elo olopobobo ibile tabi awọn ọna ibori miiran.
Ⅱ. CVD ilana opo
Iṣagbejade orule kemikali (CVD) jẹ ọna iṣelọpọ ti o wapọ ti a lo lati ṣe agbejade didara giga, awọn ohun elo to lagbara. Ilana pataki ti CVD jẹ iṣe iṣe ti awọn awasiwaju gaseous lori dada ti sobusitireti kikan lati ṣe awọ ti o lagbara.
Eyi ni idinkuro irọrun ti ilana SiC CVD:
CVD ilana opo aworan atọka
1. Iṣaaju iṣaju: Awọn iṣaju gaseous, deede awọn gaasi ti o ni ohun alumọni (fun apẹẹrẹ, methyltrichlorosilane – MTS, tabi silane – SiH₄) ati awọn gaasi ti o ni erogba (fun apẹẹrẹ, propane – C₃H₈), ni a ṣe sinu iyẹwu ifaseyin.
2. Ifijiṣẹ gaasi: Awọn gaasi iṣaju wọnyi nṣàn lori sobusitireti kikan.
3. Adsorption: Awọn ohun alumọni ti o wa ni iwaju ti n ṣafẹri si oju ti sobusitireti ti o gbona.
4. Dada lenu: Ni awọn iwọn otutu ti o ga julọ, awọn ohun elo ti a ti ṣopọ ni awọn aati kemikali, ti o mu ki ibajẹ ti iṣaju ati iṣeto ti fiimu SiC ti o lagbara. Byproducts ti wa ni tu ni awọn fọọmu ti gaasi.
5. Desorption ati eefi: Gaseous byproducts desorb lati dada ati ki o si eefi lati iyẹwu. Iṣakoso deede ti iwọn otutu, titẹ, iwọn sisan gaasi ati ifọkansi iṣaaju jẹ pataki si iyọrisi awọn ohun-ini fiimu ti o fẹ, pẹlu sisanra, mimọ, crystallinity ati adhesion.
Ⅲ. Awọn lilo ti CVD SiC Coatings ni Awọn ilana Semikondokito
Awọn ideri CVD SiC jẹ pataki ni iṣelọpọ semikondokito nitori apapo alailẹgbẹ wọn ti awọn ohun-ini taara pade awọn ipo iwọn ati awọn ibeere mimọ mimọ ti agbegbe iṣelọpọ. Wọn ṣe alekun resistance si ipata pilasima, ikọlu kẹmika, ati iran patiku, gbogbo eyiti o ṣe pataki lati mu ikore wafer pọ si ati akoko ohun elo.
Awọn atẹle jẹ diẹ ninu awọn ẹya CVD SiC ti o wọpọ ati awọn oju iṣẹlẹ ohun elo wọn:
1. Plasma Etching Chamber ati Idojukọ Oruka
Awọn ọja: CVD SiC ti a bo liners, showerheads, susceptors, ati awọn oruka idojukọ.
Ohun elo: Ni pilasima etching, pilasima ti nṣiṣe lọwọ pupọ ni a lo lati yan awọn ohun elo kuro lati awọn wafers. Awọn ohun elo ti a ko bo tabi kere si awọn ohun elo ti o tọ ni idinku ni iyara, ti o mu abajade ibajẹ patiku ati akoko idinku loorekoore. Awọn ideri CVD SiC ni resistance ti o dara julọ si awọn kemikali pilasima ibinu (fun apẹẹrẹ, fluorine, chlorine, awọn pilasima bromine), fa igbesi aye awọn paati iyẹwu bọtini, ati dinku iran patiku, eyiti o mu ikore wafer taara.
2.PECVD ati HDPCVD iyẹwu
Awọn ọja: CVD SiC ti a bo lenu iyẹwu ati amọna.
Awọn ohun elo: Pilasima ti mu dara si kemikali oru iwadi (PECVD) ati pilasima iwuwo giga CVD (HDPCVD) ti wa ni lo lati beebe tinrin fiimu (fun apẹẹrẹ, dielectric fẹlẹfẹlẹ, passivation Layer). Awọn ilana wọnyi tun kan awọn agbegbe pilasima ti o lagbara. Awọn ideri CVD SiC ṣe aabo awọn odi iyẹwu ati awọn amọna lati ogbara, ni idaniloju didara fiimu deede ati idinku awọn abawọn.
3. Ion ohun elo ifibọ
Awọn ọja: CVD SiC ti a bo awọn paati beamline (fun apẹẹrẹ, awọn iho, awọn ago Faraday).
Awọn ohun elo: Iyọnu ion ṣe afihan awọn ions dopant sinu awọn sobusitireti semikondokito. Awọn opo ion agbara-giga le fa sputtering ati ogbara ti awọn paati ti o han. Lile ati mimọ giga ti CVD SiC dinku iran patiku lati awọn paati beamline, idilọwọ ibajẹ ti wafers lakoko igbesẹ doping pataki yii.
4. Epitaxial riakito irinše
Awọn ọja: CVD SiC ti a bo susceptors ati gaasi olupin.
Awọn ohun elo: Idagba Epitaxial (EPI) jẹ pẹlu didasilẹ awọn ipele kristali ti o ni aṣẹ pupọ lori sobusitireti ni awọn iwọn otutu giga. CVD SiC ti a bo susceptors nse o tayọ gbona iduroṣinṣin ati kemikali inertness ni awọn iwọn otutu ti o ga, aridaju alapapo aṣọ ati idilọwọ awọn koti ti awọn susceptor ara, eyi ti o jẹ pataki lati iyọrisi ga-didara epitaxial fẹlẹfẹlẹ.
Bii awọn geometries chirún ti dinku ati awọn ibeere ilana n pọ si, ibeere fun awọn olupese CVD SiC ti o ni agbara giga ati awọn aṣelọpọ aṣọ ibora CVD tẹsiwaju lati dagba.
IV. Kini awọn italaya ti ilana ibora CVD SiC?
Laibikita awọn anfani nla ti ibora CVD SiC, iṣelọpọ rẹ ati ohun elo tun dojukọ diẹ ninu awọn italaya ilana. Yiyanju awọn italaya wọnyi jẹ bọtini lati ṣaṣeyọri iṣẹ iduroṣinṣin ati ṣiṣe-iye owo.
Awọn italaya:
1. Adhesion to sobusitireti
SiC le jẹ nija lati ṣaṣeyọri ifaramọ ti o lagbara ati aṣọ si ọpọlọpọ awọn ohun elo sobusitireti (fun apẹẹrẹ, lẹẹdi, ohun alumọni, seramiki) nitori awọn iyatọ ninu awọn ilodisi imugboroja gbona ati agbara dada. Adhesion ti ko dara le ja si delamination lakoko gigun kẹkẹ gbona tabi aapọn ẹrọ.
Awọn ojutu:
Dada igbaradi: Mimọ mimọ ati itọju dada (fun apẹẹrẹ, etching, itọju pilasima) ti sobusitireti lati yọ awọn idoti kuro ati ṣẹda aaye ti o dara julọ fun isọpọ.
InterlayerFipamọ tinrin ati adani interlayer tabi Layer saarin (fun apẹẹrẹ, carbon pyrolytic, TaC – iru si CVD TaC ti a bo ni awọn ohun elo kan pato) lati dinku aiṣedeede imugboroja igbona ati igbelaruge ifaramọ.
Je ki awọn paramita ifisilẹ: Ṣọra iṣakoso iwọn otutu ifisilẹ, titẹ, ati gaasi gaasi lati mu iparun ati idagbasoke ti awọn fiimu SiC ati igbelaruge isunmọ interfacial to lagbara.
2. Fiimu Wahala ati Cracking
Lakoko ifisilẹ tabi itutu agba atẹle, awọn aapọn aloku le dagbasoke laarin awọn fiimu SiC, nfa fifọ tabi ija, ni pataki lori awọn geometries nla tabi eka.
Awọn ojutu:
Iṣakoso iwọn otutu: Ṣe iṣakoso deede alapapo ati awọn iwọn itutu agbaiye lati dinku mọnamọna gbona ati aapọn.
Isora GradientLo multilayer tabi awọn ọna ibora gradient lati yi akopọ ohun elo pada diẹdiẹ lati gba wahala.
Ranse si-Deposition Annealing: Anneal awọn ẹya ti a bo lati yọkuro wahala ti o ku ati mu iduroṣinṣin fiimu dara.
3. Ibamu ati Iṣọkan lori Awọn Geometries Complex
Idogo nipọn ni iṣọkan ati awọn aṣọ wiwọ lori awọn ẹya pẹlu awọn apẹrẹ ti o ni eka, awọn ipin abala ti o ga, tabi awọn ikanni inu le nira nitori awọn idiwọn ni itankale iṣaju ati awọn kainetik iṣesi.
Awọn ojutu:
Riakito Design Iṣapeye: Apẹrẹ CVD reactors pẹlu iṣapeye gaasi sisan dainamiki ati otutu uniformity lati rii daju aṣọ ile pinpin ti awọn awasiwaju.
Ilana Paramita Atunse: Fine-tune titẹ titẹ sii, oṣuwọn sisan, ati ifọkansi iṣaaju lati jẹki itankale ipele gaasi sinu awọn ẹya eka.
Olona-ipele iwadi oroLo awọn igbesẹ ifisilẹ lemọlemọ tabi awọn imuduro yiyi lati rii daju pe gbogbo awọn aaye ti wa ni ti a bo to.
V. FAQ
Q1: Kini iyatọ pataki laarin CVD SiC ati PVD SiC ni awọn ohun elo semikondokito?
A: Awọn ideri CVD jẹ awọn ẹya gara ti ọwọn pẹlu mimọ ti> 99.99%, o dara fun awọn agbegbe pilasima; Awọn ideri PVD julọ jẹ amorphous/nanocrystalline pẹlu mimọ ti <99.9%, ni akọkọ ti a lo fun awọn aṣọ ọṣọ.
Q2: Kini iwọn otutu ti o pọju ti abọ le duro?
A: Ifarada igba kukuru ti 1650 ° C (gẹgẹbi ilana annealing), opin lilo igba pipẹ ti 1450 ° C, ti o kọja iwọn otutu yii yoo fa iyipada alakoso lati β-SiC si α-SiC.
Q3: Aṣoju iwọn sisanra ibora?
A: Awọn paati semikondokito jẹ pupọ julọ 80-150μm, ati awọn ohun elo ọkọ ofurufu EBC le de ọdọ 300-500μm.
Q4: Kini awọn ifosiwewe bọtini ti o ni ipa idiyele?
A: Iwa mimọ tẹlẹ (40%), agbara ohun elo (30%), pipadanu ikore (20%). Iye owo ẹyọkan ti awọn ohun elo ti o ga julọ le de ọdọ $ 5,000 / kg.
Q5: Kini awọn olupese agbaye pataki?
A: Yuroopu ati Amẹrika: CoorsTek, Mersen, Ionbond; Asia: Semixlab, Veteksemicon, Kalex (Taiwan), Scientech (Taiwan)
Akoko ifiweranṣẹ: Jun-09-2025