Spiegazione dettagliata della tecnologia di processo SiC CVD per semiconduttori (parte I)

I. Panoramica della tecnologia di processo della deposizione chimica in fase vapore (CVD) del carburo di silicio (Sic).

Prima di discutere della tecnologia di processo del carburo di silicio (Sic) della deposizione chimica da fase vapore (CVD), esaminiamo alcune conoscenze di base sulla "deposizione chimica da fase vapore".

La deposizione chimica da fase vapore (CVD) è una tecnica comunemente utilizzata per preparare vari rivestimenti. Implica il deposito di reagenti gassosi sulla superficie di un substrato in condizioni di reazione appropriate per formare una pellicola o un rivestimento sottile uniforme.

Carburo di silicio CVD (Sic)è un processo di deposizione sotto vuoto utilizzato per produrre materiali solidi di elevata purezza. Questo processo viene spesso utilizzato nella produzione di semiconduttori per formare pellicole sottili sulle superfici dei wafer. Nel processo CVD per la preparazione del carburo di silicio (Sic), il substrato è esposto a uno o più precursori volatili. Questi precursori subiscono una reazione chimica sulla superficie del substrato, depositando il deposito desiderato di carburo di silicio (Sic). Tra i numerosi metodi per preparare materiali in carburo di silicio (SiC), la deposizione chimica in fase vapore (CVD) produce prodotti con elevata uniformità e purezza e offre un'elevata controllabilità del processo.

I materiali in carburo di silicio (SiC) depositato CVD possiedono una combinazione unica di eccellenti proprietà termiche, elettriche e chimiche, che li rendono ideali per applicazioni nell'industria dei semiconduttori che richiedono materiali ad alte prestazioni. I componenti SiC depositati CVD sono ampiamente utilizzati nelle apparecchiature di incisione, nelle apparecchiature MOCVD, nelle apparecchiature epitassiali Si, nelle apparecchiature epitassiali SiC e nelle apparecchiature per il trattamento termico rapido.

Nel complesso, il segmento più grande del mercato dei componenti SiC depositati CVD è quello dell’incisione dei componenti delle apparecchiature. A causa della bassa reattività e conduttività del SiC depositato tramite CVD rispetto ai gas di attacco contenenti cloro e fluoro, è un materiale ideale per componenti come gli anelli di focalizzazione nelle apparecchiature di attacco al plasma. Nelle attrezzature per l'incisione, componenti perdeposizione chimica in fase vapore (CVD) carburo di silicio (SiC)includono anelli di messa a fuoco, teste di spruzzatura del gas, vassoi e anelli per bordi. Prendendo ad esempio l'anello di messa a fuoco, si tratta di un componente cruciale posto all'esterno del wafer e a diretto contatto con esso. Applicando tensione all'anello, il plasma che lo attraversa viene focalizzato sul wafer, migliorando l'uniformità di lavorazione. Tradizionalmente, gli anelli di messa a fuoco sono realizzati in silicio o quarzo. Con il progresso della miniaturizzazione dei circuiti integrati, la domanda e l'importanza dei processi di incisione nella produzione di circuiti integrati sono in costante aumento. La potenza e l'energia dell'attacco al plasma sono in continuo miglioramento, soprattutto nelle apparecchiature di incisione al plasma accoppiate capacitivamente dove è richiesta una maggiore energia del plasma. Pertanto l'uso di anelli di messa a fuoco in carburo di silicio sta diventando sempre più comune.

In termini semplici: il carburo di silicio (SiC) per deposizione chimica da fase vapore (CVD) si riferisce al materiale in carburo di silicio prodotto attraverso un processo di deposizione chimica da fase vapore. In questo metodo, un precursore gassoso, tipicamente contenente silicio e carbonio, reagisce in un reattore ad alta temperatura per depositare una pellicola di carburo di silicio su un substrato. Il carburo di silicio (SiC) mediante deposizione chimica da fase vapore (CVD) è apprezzato per le sue proprietà superiori, tra cui elevata conduttività termica, inerzia chimica, resistenza meccanica e resistenza allo shock termico e all'abrasione. Queste proprietà rendono CVD SiC ideale per applicazioni impegnative come la produzione di semiconduttori, componenti aerospaziali, armature e rivestimenti ad alte prestazioni. Il materiale mostra eccezionale durabilità e stabilità in condizioni estreme, garantendo la sua efficacia nel migliorare le prestazioni e la durata di tecnologie avanzate e sistemi industriali.

II. Processo di base della deposizione chimica da fase vapore (CVD)

La deposizione chimica da fase vapore (CVD) è un processo che trasforma i materiali da una fase gassosa a una fase solida, utilizzata per formare pellicole sottili o rivestimenti sulla superficie di un substrato. Il processo di base della deposizione di vapore è il seguente:

1. Preparazione del substrato: 

Selezionare un materiale di substrato adatto ed eseguire la pulizia e il trattamento della superficie per garantire che la superficie del substrato sia pulita, liscia e abbia una buona adesione.

2. Preparazione del gas reattivo: 

Preparare i gas o vapori reattivi richiesti e introdurli nella camera di deposizione attraverso un sistema di alimentazione del gas. I gas reattivi possono essere composti organici, precursori organometallici, gas inerti o altri gas desiderati.

3. Reazione di deposizione: 

Nelle condizioni di reazione impostate, inizia il processo di deposizione di vapore. I gas reattivi reagiscono chimicamente o fisicamente con la superficie del substrato per formare un deposito. Può trattarsi di decomposizione termica in fase vapore, reazione chimica, sputtering, crescita epitassiale, ecc., a seconda della tecnica di deposizione utilizzata.

4. Controllo e Monitoraggio: 

Durante il processo di deposizione, i parametri chiave devono essere controllati e monitorati in tempo reale per garantire che il film ottenuto abbia le proprietà desiderate. Ciò include la misurazione della temperatura, il controllo della pressione e la regolazione della portata del gas per mantenere la stabilità e la coerenza delle condizioni di reazione.

5. Completamento della deposizione ed elaborazione post-deposizione 

Una volta raggiunto il tempo o lo spessore di deposizione predeterminati, l'erogazione di gas reattivo viene interrotta, ponendo fine al processo di deposizione. Quindi, secondo necessità, viene eseguita un'appropriata lavorazione post-deposizione, come ricottura, regolazione della struttura e trattamento superficiale, per migliorare le prestazioni e la qualità della pellicola.

Va notato che il processo specifico di deposizione di vapore può variare a seconda della tecnologia di deposizione utilizzata, del tipo di materiale e dei requisiti dell'applicazione. Tuttavia, il processo di base sopra descritto copre la maggior parte delle fasi comuni della deposizione di vapore.

Semicorex offre alta qualitàProdotti SiC CVD. Se hai domande o hai bisogno di ulteriori dettagli, non esitare a contattarci.

Telefono di contatto n. +86-13567891907

E-mail: sales@semicorex.com