Подробное объяснение технологии полупроводникового процесса CVD SiC (Часть I)

I. Обзор технологии химического осаждения карбида кремния (CVD) из паровой фазы (Sic)

Прежде чем обсуждать технологию химического осаждения из паровой фазы (CVD) карбида кремния (Sic), давайте сначала рассмотрим некоторые базовые знания о «химическом осаждении из паровой фазы».

Химическое осаждение из паровой фазы (CVD) — широко используемый метод изготовления различных покрытий. Он включает в себя осаждение газообразных реагентов на поверхность подложки в соответствующих условиях реакции с образованием однородной тонкой пленки или покрытия.

Карбид кремния CVD (Sic)представляет собой процесс вакуумного осаждения, используемый для производства твердых материалов высокой чистоты. Этот процесс часто используется в производстве полупроводников для формирования тонких пленок на поверхности пластин. В процессе CVD получения карбида кремния (Sic) подложка подвергается воздействию одного или нескольких летучих предшественников. Эти предшественники подвергаются химической реакции на поверхности подложки, в результате чего образуется желаемый осадок карбида кремния (Sic). Среди многих методов подготовки материалов из карбида кремния (SiC) химическое осаждение из паровой фазы (CVD) позволяет получать продукты с высокой однородностью и чистотой, а также обеспечивает строгую управляемость процесса.

Материалы из карбида кремния (SiC), осажденные методом CVD, обладают уникальным сочетанием превосходных тепловых, электрических и химических свойств, что делает их идеальными для применений в полупроводниковой промышленности, где требуются материалы с высокими эксплуатационными характеристиками. Компоненты SiC, осажденные методом CVD, широко используются в травильном оборудовании, оборудовании MOCVD, эпитаксиальном оборудовании Si, эпитаксиальном оборудовании SiC и оборудовании для быстрой термической обработки.

В целом, крупнейшим сегментом рынка компонентов SiC, нанесенным методом CVD, являются компоненты оборудования для травления. Благодаря низкой реакционной способности и проводимости карбида кремния, осажденного CVD, по отношению к хлор- и фторсодержащим травильным газам, он является идеальным материалом для таких компонентов, как фокусирующие кольца в оборудовании плазменного травления. В травильном оборудовании компоненты дляхимическое осаждение из паровой фазы (CVD) карбид кремния (SiC)включают фокусировочные кольца, газораспылительные головки, лотки и краевые кольца. Если взять в качестве примера кольцо фокусировки, то это важнейший компонент, расположенный снаружи пластины и находящийся в непосредственном контакте с ней. При подаче напряжения на кольцо проходящая через него плазма фокусируется на пластине, улучшая однородность обработки. Традиционно кольца фокусировки изготавливаются из кремния или кварца. С развитием миниатюризации интегральных схем спрос и важность процессов травления в производстве интегральных схем постоянно растут. Мощность и энергия плазмы травления постоянно улучшаются, особенно в оборудовании для травления емкостной плазмой, где требуется более высокая энергия плазмы. Поэтому использование фокусирующих колец из карбида кремния становится все более распространенным.

Проще говоря: карбид кремния (SiC) методом химического осаждения из паровой фазы (CVD) относится к материалу из карбида кремния, полученному в процессе химического осаждения из паровой фазы. В этом методе газообразный предшественник, обычно содержащий кремний и углерод, реагирует в высокотемпературном реакторе с образованием пленки карбида кремния на подложке. Карбид кремния (SiC) методом химического осаждения из паровой фазы (CVD) ценится за свои превосходные свойства, включая высокую теплопроводность, химическую инертность, механическую прочность и устойчивость к тепловому удару и истиранию. Эти свойства делают CVD SiC идеальным для требовательных применений, таких как производство полупроводников, аэрокосмические компоненты, броня и высокоэффективные покрытия. Материал демонстрирует исключительную долговечность и стабильность в экстремальных условиях, обеспечивая его эффективность в повышении производительности и срока службы передовых технологий и промышленных систем.

II. Основной процесс химического осаждения из паровой фазы (CVD)

Химическое осаждение из паровой фазы (CVD) — это процесс, который переводит материалы из газовой фазы в твердую фазу, используемый для формирования тонких пленок или покрытий на поверхности подложки. Основной процесс осаждения из паровой фазы заключается в следующем:

1. Подготовка субстрата: 

Выберите подходящий материал подложки и выполните очистку и обработку поверхности, чтобы поверхность подложки была чистой, гладкой и имела хорошую адгезию.

2. Подготовка реактивного газа: 

Подготовьте необходимые химически активные газы или пары и введите их в камеру осаждения через систему подачи газа. Реакционноспособные газы могут представлять собой органические соединения, металлоорганические предшественники, инертные газы или другие желаемые газы.

3. Реакция осаждения: 

При заданных условиях реакции начинается процесс осаждения из паровой фазы. Реактивные газы химически или физически реагируют с поверхностью подложки, образуя осадок. Это может быть газофазное термическое разложение, химическая реакция, напыление, эпитаксиальный рост и т. д., в зависимости от используемой технологии осаждения.

4. Контроль и мониторинг: 

В процессе осаждения необходимо контролировать и отслеживать ключевые параметры в режиме реального времени, чтобы гарантировать, что полученная пленка имеет желаемые свойства. Сюда входит измерение температуры, контроль давления и регулирование скорости потока газа для поддержания стабильности и постоянства условий реакции.

5. Завершение осаждения и обработка после осаждения 

По достижении заданного времени или толщины осаждения подача химически активного газа прекращается, что завершает процесс осаждения. Затем при необходимости выполняется соответствующая обработка после осаждения, такая как отжиг, корректировка структуры и обработка поверхности, чтобы улучшить характеристики и качество пленки.

Следует отметить, что конкретный процесс осаждения из паровой фазы может варьироваться в зависимости от используемой технологии осаждения, типа материала и требований применения. Однако описанный выше основной процесс охватывает большинство распространенных этапов осаждения из паровой фазы.

Semicorex предлагает высококачественныеCVD-карбид кремния. Если у вас есть какие-либо вопросы или вам нужна дополнительная информация, пожалуйста, не стесняйтесь обращаться к нам.

Контактный телефон +86-13567891907.

Электронная почта: sales@semicorex.com