คำอธิบายโดยละเอียดเกี่ยวกับเทคโนโลยีกระบวนการ CVD SiC ของเซมิคอนดักเตอร์ (Part.I)

I. ภาพรวมของเทคโนโลยีกระบวนการสะสมไอสารเคมี (CVD) ซิลิคอนคาร์ไบด์ (Sic)

ก่อนที่จะพูดคุยเกี่ยวกับเทคโนโลยีกระบวนการสะสมไอสารเคมี (CVD) ซิลิคอนคาร์ไบด์ (Sic) เรามาทบทวนความรู้พื้นฐานบางประการเกี่ยวกับ "การสะสมไอสารเคมี" ก่อน

การสะสมไอสารเคมี (CVD) เป็นเทคนิคที่ใช้กันทั่วไปในการเตรียมสารเคลือบต่างๆ โดยเกี่ยวข้องกับการสะสมตัวทำปฏิกิริยาที่เป็นก๊าซบนพื้นผิวของสารตั้งต้นภายใต้สภาวะการทำปฏิกิริยาที่เหมาะสมเพื่อสร้างฟิล์มหรือสารเคลือบบางที่สม่ำเสมอ

CVD ซิลิคอนคาร์ไบด์ (Sic)เป็นกระบวนการสะสมสูญญากาศที่ใช้ในการผลิตวัสดุของแข็งที่มีความบริสุทธิ์สูง กระบวนการนี้มักใช้ในการผลิตเซมิคอนดักเตอร์เพื่อสร้างฟิล์มบางบนพื้นผิวเวเฟอร์ ในกระบวนการ CVD สำหรับการเตรียมซิลิคอนคาร์ไบด์ (Sic) สารตั้งต้นจะสัมผัสกับสารตั้งต้นที่ระเหยได้ตั้งแต่หนึ่งตัวขึ้นไป สารตั้งต้นเหล่านี้เกิดปฏิกิริยาทางเคมีบนพื้นผิวของสารตั้งต้น โดยสะสมตะกอนซิลิคอนคาร์ไบด์ (Sic) ที่ต้องการ ในบรรดาวิธีการต่างๆ มากมายในการเตรียมวัสดุซิลิคอนคาร์ไบด์ (SiC) การสะสมไอสารเคมี (CVD) จะผลิตผลิตภัณฑ์ที่มีความสม่ำเสมอและความบริสุทธิ์สูง และให้การควบคุมกระบวนการที่แข็งแกร่ง

วัสดุซิลิคอนคาร์ไบด์ (SiC) ที่ฝาก CVD มีการผสมผสานที่เป็นเอกลักษณ์ของคุณสมบัติทางความร้อน ไฟฟ้า และเคมีที่ดีเยี่ยม ทำให้เหมาะสำหรับการใช้งานในอุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์ที่ต้องการวัสดุประสิทธิภาพสูง ส่วนประกอบ SiC ที่ฝาก CVD ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในอุปกรณ์แกะสลัก, อุปกรณ์ MOCVD, อุปกรณ์ Si epitaxial, อุปกรณ์ SiC epitaxial และอุปกรณ์การประมวลผลความร้อนอย่างรวดเร็ว

โดยรวมแล้ว ส่วนที่ใหญ่ที่สุดของตลาดส่วนประกอบ SiC ที่ฝาก CVD คือการกัดส่วนประกอบของอุปกรณ์ เนื่องจากปฏิกิริยาและการนำไฟฟ้าต่ำของ SiC ที่ฝาก CVD กับก๊าซกัดกร่อนที่มีคลอรีนและฟลูออรีน จึงเป็นวัสดุที่เหมาะสำหรับส่วนประกอบต่างๆ เช่น วงแหวนโฟกัสในอุปกรณ์กัดด้วยพลาสมา ในการแกะสลักอุปกรณ์ส่วนประกอบสำหรับการสะสมไอสารเคมี (CVD) ซิลิคอนคาร์ไบด์ (SiC)ประกอบด้วยวงแหวนปรับโฟกัส หัวสเปรย์แก๊ส ถาด และวงแหวนขอบ วงแหวนปรับโฟกัสเป็นตัวอย่าง เป็นส่วนสำคัญที่วางอยู่ด้านนอกแผ่นเวเฟอร์และสัมผัสกับวงแหวนโดยตรง ด้วยการจ่ายแรงดันไฟฟ้าให้กับวงแหวน พลาสมาที่ไหลผ่านจะถูกโฟกัสไปที่แผ่นเวเฟอร์ เพื่อปรับปรุงความสม่ำเสมอในการประมวลผล โดยทั่วไปแล้ว วงแหวนปรับโฟกัสจะทำจากซิลิคอนหรือควอทซ์ ด้วยความก้าวหน้าของการย่อขนาดวงจรรวม ความต้องการและความสำคัญของกระบวนการแกะสลักในการผลิตวงจรรวมจึงเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง กำลังและพลังงานของการกัดพลาสมาได้รับการปรับปรุงอย่างต่อเนื่อง โดยเฉพาะอย่างยิ่งในอุปกรณ์การกัดพลาสมาแบบควบคู่แบบคาปาซิคัล ซึ่งจำเป็นต้องใช้พลังงานพลาสมาที่สูงขึ้น ดังนั้น การใช้วงแหวนโฟกัสที่ทำจากซิลิคอนคาร์ไบด์จึงกลายเป็นเรื่องปกติมากขึ้น

กล่าวง่ายๆ ก็คือ ซิลิกอนคาร์ไบด์ (SiC) การสะสมไอสารเคมี (CVD) หมายถึงวัสดุซิลิกอนคาร์ไบด์ที่ผลิตผ่านกระบวนการสะสมไอสารเคมี ในวิธีนี้ สารตั้งต้นที่เป็นก๊าซซึ่งโดยทั่วไปประกอบด้วยซิลิคอนและคาร์บอน จะทำปฏิกิริยาในเครื่องปฏิกรณ์ที่มีอุณหภูมิสูงเพื่อฝากฟิล์มซิลิคอนคาร์ไบด์ไว้บนพื้นผิว ซิลิกอนคาร์ไบด์ (SiC) การสะสมไอสารเคมี (CVD) ได้รับการยกย่องจากคุณสมบัติที่เหนือกว่า เช่น การนำความร้อนสูง ความเฉื่อยทางเคมี ความแข็งแรงเชิงกล และความต้านทานต่อการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิและการเสียดสี คุณสมบัติเหล่านี้ทำให้ CVD SiC เหมาะสำหรับการใช้งานที่มีความต้องการสูง เช่น การผลิตเซมิคอนดักเตอร์ ส่วนประกอบการบินและอวกาศ เกราะ และการเคลือบประสิทธิภาพสูง วัสดุมีความทนทานและเสถียรภาพเป็นพิเศษภายใต้สภาวะที่รุนแรง ทำให้มั่นใจได้ถึงประสิทธิภาพในการเพิ่มประสิทธิภาพและอายุการใช้งานของเทคโนโลยีขั้นสูงและระบบอุตสาหกรรม

ครั้งที่สอง กระบวนการพื้นฐานของการสะสมไอสารเคมี (CVD)

การสะสมไอสารเคมี (CVD) เป็นกระบวนการที่เปลี่ยนวัสดุจากสถานะก๊าซไปเป็นสถานะของแข็ง ซึ่งใช้ในการสร้างฟิล์มบางหรือสารเคลือบบนพื้นผิวของสารตั้งต้น กระบวนการพื้นฐานของการสะสมไอมีดังนี้:

1. การเตรียมพื้นผิว: 

เลือกวัสดุพื้นผิวที่เหมาะสม และทำความสะอาดและปรับสภาพพื้นผิวเพื่อให้แน่ใจว่าพื้นผิวของพื้นผิวสะอาด เรียบเนียน และมีการยึดเกาะที่ดี

2. การเตรียมก๊าซปฏิกิริยา: 

เตรียมก๊าซหรือไอระเหยที่เกิดปฏิกิริยาที่จำเป็น และนำเข้าไปในห้องสะสมผ่านระบบจ่ายก๊าซ ก๊าซที่ทำปฏิกิริยาอาจเป็นสารประกอบอินทรีย์ สารตั้งต้นออร์แกโนเมทัลลิก ก๊าซเฉื่อย หรือก๊าซที่ต้องการอื่นๆ

3. ปฏิกิริยาการสะสม: 

ภายใต้เงื่อนไขของปฏิกิริยาที่ตั้งไว้ กระบวนการสะสมไอจะเริ่มต้นขึ้น ก๊าซที่เกิดปฏิกิริยาจะทำปฏิกิริยาทางเคมีหรือกายภาพกับพื้นผิวของสารตั้งต้นจนเกิดการสะสมตัว สิ่งนี้อาจเป็นการสลายตัวด้วยความร้อนในระยะไอ ปฏิกิริยาเคมี การสปัตเตอร์ การเจริญเติบโตของเยื่อบุผิว ฯลฯ ขึ้นอยู่กับเทคนิคการสะสมที่ใช้

4. การควบคุมและติดตาม: 

ในระหว่างกระบวนการสะสม จำเป็นต้องควบคุมและตรวจสอบพารามิเตอร์หลักแบบเรียลไทม์เพื่อให้แน่ใจว่าฟิล์มที่ได้รับมีคุณสมบัติที่ต้องการ ซึ่งรวมถึงการวัดอุณหภูมิ การควบคุมความดัน และการควบคุมอัตราการไหลของก๊าซ เพื่อรักษาเสถียรภาพและความสม่ำเสมอของสภาวะของปฏิกิริยา

5. การสะสมเสร็จสิ้นและการประมวลผลหลังการสะสม 

เมื่อถึงเวลาหรือความหนาในการสะสมที่กำหนดไว้ การจ่ายก๊าซปฏิกิริยาจะหยุดลง และสิ้นสุดกระบวนการสะสม จากนั้น จะดำเนินการภายหลังการสะสมอย่างเหมาะสมตามความจำเป็น เช่น การอบอ่อน การปรับโครงสร้าง และการรักษาพื้นผิว เพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพและคุณภาพของฟิล์ม

ควรสังเกตว่ากระบวนการสะสมไอจำเพาะอาจแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับเทคโนโลยีการสะสมที่ใช้ ประเภทของวัสดุ และข้อกำหนดในการใช้งาน อย่างไรก็ตาม กระบวนการพื้นฐานที่อธิบายไว้ข้างต้นครอบคลุมขั้นตอนทั่วไปส่วนใหญ่ในการสะสมไอ

Semicorex นำเสนอคุณภาพสูงผลิตภัณฑ์ CVD SiC. หากคุณมีข้อสงสัยหรือต้องการรายละเอียดเพิ่มเติม โปรดอย่าลังเลที่จะติดต่อเรา

โทรศัพท์ติดต่อ # +86-13567891907

อีเมล์: sales@semicorex.com