CVD SiC Kaplaması: Proses, Faydalar və Tətbiqlər

CVD SiC örtük nədir?
Yarımkeçirici avadanlığın içərisində komponentlərin necə qorunduğuna baxsanız, ümumi yanaşmalardan biri CVD prosesi ilə əmələ gələn SiC örtüyünün istifadəsidir.

Sadə dillə desək, nazik silisium karbid təbəqəsi birbaşa qrafit və ya keramika komponentləri kimi hissələrin səthində yaradılır. Bu təbəqə bir maneə rolunu oynayır, buna görə əsas material istiliyə, reaktiv qazlara və ya plazmaya məruz qalmır.

Faktiki istifadədə əhəmiyyətli olan örtükün zamanla necə davranmasıdır. Məsələn, təkrar isitmə dövrlərindən sonra sabit qalıb-qalmaması və ya aşındırıcı mühitlərdə pisləşməyə başlaması.

CVD SiC örtüklərinin tez-tez istifadə edildiyi yer budur - onlar bu birləşmiş şəraitdə daha yaxşı dayanmağa meyllidirlər.

Partiyalar arasında örtük qalınlığının vahidliyi 10um-da idarə olunur

• Substratın hazırlanması:Adətən təmizlənmiş və səthi işlənmiş qrafit və ya keramika hissəsi ilə başlayır. Bu addım göründüyündən daha vacibdir, çünki yapışma səthin vəziyyətindən çox asılıdır.
• Qaz Girişi:MTS və hidrogen kimi prekursorlar reaktora daxil edilir. Dəqiq nisbət quraşdırmadan asılı olaraq dəyişə bilər.
• Çökmə reaksiyası:Yüksək temperaturda (adətən 1000-1400°C) qazlar səthə yaxın reaksiya verməyə başlayır və reaksiya davam etdikcə silisium karbid əmələ gətirir.
• Böyümə nəzarəti:Kaplamanın qalınlığı və quruluşu temperatur, təzyiq və qaz axınından təsirlənir. Praktikada bu sabitliyi saxlamaq vahid təbəqə əldə etmək üçün açardır.
• Soyutma və Yoxlama:Çöküntüdən sonra hissələr idarə olunan şəkildə soyudulur və sonra örtünün bərabər və düzgün yapışdırıldığına əmin olmaq üçün yoxlanılır.
  
  

CVD SiC örtüyünün əsas üstünlükləri
Əksər tətbiqlərdə CVD SiC örtüyü tək bir xüsusiyyətə görə deyil, ümumi performansına görə seçilir.

• Yüksək temperatur müqaviməti:Epitaksiya və soba proseslərində faydalı olan təkrar isitmə altında nisbətən sabit qalır.
• Korroziyaya davamlılıq:O, bir çox digər materiallarla müqayisədə xlor və flüor kimi reaktiv qazları kifayət qədər yaxşı idarə edir.
• Aşağı hissəcik istehsalı:Səth sıx olduğundan, daha az hissəciklər istehsal etməyə meyllidir, bu da çirklənməyə həssas proseslərdə kömək edir.
• Mexanik davamlılıq:Kaplama olduqca sərtdir, ona görə də işləmə və uzunmüddətli istifadə zamanı aşınmaya davamlıdır.
• Proses sabitliyi:Davamlı örtük keyfiyyəti ilə avadanlıq zamanla daha proqnozlaşdırıla bilən şəkildə işləməyə meyllidir.
  
  

• Yarımkeçirici Avadanlıq:Qəbuledicilərdə, vafli daşıyıcılarda, texnoloji borularda və kamera komponentlərində istifadə olunur.
• Epitaksiya (SiC / GaN / LED):Yüksək keyfiyyətli film böyüməsi üçün sabit və təmiz mühit təmin edir.
• Plazma emal sistemləri:PECVD, ICP və RIE sistemlərindəki komponentləri plazma eroziyasından qoruyur.
• Yüksək temperaturlu sobalar:Diffuziya və oksidləşmə proseslərində davamlılığı təmin edir.
• Qabaqcıl Sənaye Tətbiqləri:Aerokosmik və digər yüksək temperatur sistemlərində də tətbiq olunur.

Sənaye Perspektivi
Yarımkeçirici proseslər inkişaf etməyə davam etdikcə, avadanlıqların içərisində istifadə olunan materiallara qoyulan gözləntilər artır.

Həqiqi istehsal mühitlərində örtük təmizliyi, sıxlıq, yapışma və uzunmüddətli sabitlik kimi amillər alətin performansına və texniki xidmət tezliyinə birbaşa təsir göstərir. Hətta kiçik dəyişikliklər məhsul itkisinə və ya komponentlərin ömrünün qısalmasına səbəb ola bilər.

CVD SiC örtüklərinin son illərdə daha çox yayılmasının səbəblərindən biri də budur. Onlar istilik, reaktiv qazlar və plazmanın eyni vaxtda mövcud olduğu qarışıq mühitlərdə daha yaxşı dayanmağa meyllidirlər.

Bunun üzərində işləyən bir sıra təchizatçıları, o cümlədən VeTek Semiconductor, əsasən prosesin sabitliyini yaxşılaşdırmağa və örtük performansını daha uzun müddət ərzində proqnozlaşdırıla bilən hala gətirməyə diqqət yetirəcəyini görəcəksiniz.

    

Nəticə
Bu gün istifadə edildiyi yerə baxsanız, CVD SiC örtüyü artıq bir çox yarımkeçirici və yüksək temperatur qurğularında olduqca standart seçimdir.

Müraciət kifayət qədər sadədir:

• Çox tez pozulmadan istiliyi yaxşı idarə edir
• Təcavüzkar proses qazları ilə asanlıqla reaksiya vermir
• Çirklənməni nəzarət altında saxlamağa kömək edir
• Və əksər hallarda, bir çox alternativ örtüklərdən daha uzun müddət davam edir

Əlbəttə ki, heç bir material mükəmməl deyil, lakin bir çox tətbiqlər üçün, xüsusən də epitaksiya və plazma ilə əlaqəli proseslər üçün bu, praktik və sübut edilmiş bir seçimdir.

Proses şərtləri sərtləşməyə davam etdikcə, çox güman ki, SiC örtükləri kimi materiallar, performans və etibarlılıq arasında yaxşı tarazlıq təklif etdikləri üçün dartma qazanmağa davam edəcəklər.