Tại sao nên áp dụng lớp phủ CVD SiC cho chất nhạy cảm than chì？

Ngành công nghiệp bán dẫn thế hệ thứ ba đang trải qua quá trình mở rộng công suất nhanh chóng. Các quy trình epit Wax silicon cacbua (SiC) và gallium nitride (GaN) tiếp tục phát triển theo hướng môi trường hoạt động ở nhiệt độ cao, nguyên liệu thô có độ tinh khiết cực cao và các thiết bị chip thu nhỏ. Tuy nhiên, các chất nhạy cảm bằng than chì không tráng phủ thông thường tiếp xúc với điều kiện làm việc khắc nghiệt ở nhiệt độ cao và có tính ăn mòn cao có xu hướng gây ra các điểm yếu nghiêm trọng bao gồm ô nhiễm quy trình, tuổi thọ ngắn và tắt thiết bị thường xuyên, liên tục hạn chế hiệu quả của dây chuyền sản xuất và năng suất chip. Để giải quyết những thách thức này của ngành, các giải pháp phủ cacbua silic CVD, với ưu điểm về hiệu suất vật liệu độc quyền, đã trở thành lựa chọn tối ưu cho dây chuyền sản xuất epitaxy MOCVD và MBE tiên tiến.

Những hạn chế chính của chất nhạy cảm với than chì không tráng phủ trong sản xuất tiên tiến

Sản xuất epit Wax bán dẫn hoạt động trong điều kiện làm việc khắc nghiệt. Quá trình epit Wax SiC và GaN đòi hỏi nhiệt độ cao ổn định từ 1000 ° C đến 1600 ° C.Chất nhạy cảm với than chìsliên tục tiếp xúc với các loại khí có tính phản ứng cao như hydro, amoniac và hydro clorua, dẫn đến ba vấn đề không thể khắc phục được:

1. Ô nhiễm do hạt gây ra

Chất nhạy cảm với than chì không được bảo vệ có nhiều lỗ chân lông. Ở nhiệt độ cao, chúng dễ bị xói mòn khí và nứt vỡ bề mặt, tạo ra các hạt mịn. Khi các hạt này gắn vào các lớp epiticular, chúng sẽ tạo ra các khuyết tật mật độ cao và làm giảm đáng kể hiệu suất của các thiết bị điện và chip quang điện tử. Tiêu chuẩn độ tinh khiết của ngành hiện nay đã được nâng lên 7N (99,99999%); tạp chất dạng vết sẽ gây rò rỉ thiết bị và làm giảm hiệu suất quang điện tử.

2. Các thành phần than chì bị lão hóa nhanh chóng

Chất nhạy cảm bằng than chì trần không có khả năng chống ăn mòn hóa học. Việc tiếp xúc lâu dài với môi trường ăn mòn sẽ gây ra hiện tượng mài mòn oxy hóa, đẩy nhanh quá trình xuống cấp của các bộ phận như bộ phận nhạy cảm, thùng cách nhiệt và ống dẫn hướng dòng chảy, dẫn đến chi phí mua sắm vật tư tiêu hao liên tục tăng. Hơn nữa, tốc độ lão hóa của chất cảm ứng than chì không có tiêu chuẩn thống nhất nên không thể dự đoán chính xác thời gian thay thế chất cảm ứng, dễ làm gián đoạn lịch trình sản xuất.

Cơ chế và ưu điểm của lớp phủ silicon cacbua CVD

Vật liệu than chì có tính dẫn nhiệt tuyệt vời và khả năng gia công vượt trội, khiến chúng trở thành lựa chọn lý tưởng cho chất nhạy cảm với epitaxy. Tuy nhiên, những sai sót về khả năng phản ứng hóa học vốn có của nó không thể được loại bỏ, hạn chế khả năng ứng dụng của nó trong môi trường epitaxy có nhiệt độ cao, có tính ăn mòn cao. Lắng đọng hơi hóa học (CVD)cacbua silicCông nghệ phủ giải quyết xung đột về khả năng tương thích bề mặt giữa chất nhạy cảm than chì và môi trường xử lý khắc nghiệt về cơ bản thông qua sửa đổi vật liệu.

Trong buồng phản ứng kín, quy trình CVD kiểm soát chính xác các phản ứng ở pha khí. Khí tiền chất silic-cacbon phân hủy dưới nhiệt độ được điều chỉnh chính xác, lắng đọng các tinh thể cacbua silic ở cấp độ nguyên tử trên nền than chì để tạo thành một lớp bảo vệ kín hoàn toàn, liền mạch. Các hình thức liên kết nguyên tử giữa lớp phủ và chất nền, ngăn chặn sự xâm nhập của khí ăn mòn và giữ lại các tạp chất than chì bên trong, đồng thời duy trì hoàn toàn độ dẫn nhiệt cao và phân bổ nhiệt độ đồng đều của chất nền. Cấu trúc hỗn hợp cân bằng khả năng bảo vệ vượt trội và hiệu suất trường nhiệt ổn định.

Điều gì làm cho giải pháp phủ Semicorex CVD SiC nổi bật?

Các chất nhạy cảm bằng than chì được phủ cacbua silic CVD không chỉ đơn thuần là xử lý lớp phủ đơn giản mà là một quy trình kỹ thuật tích hợp hoàn chỉnh kiểm soát chặt chẽ độ chính xác về kích thước, chất lượng lớp phủ và khả năng tương thích của thiết bị trong tất cả các giai đoạn. Là nhà sản xuất nội địa hàng đầu tại Trung Quốc, Semicorex tận tâm cung cấp các sản phẩm ổn định, lâu dài và tiết kiệm chi phíLớp phủ silicon cacbua CVDgiải pháp cho khách hàng. Semicorex sử dụng thiết bị CNC chính xác để xử lý chất nền than chì, kiểm soát chặt chẽ đường viền hình dạng, dung sai kích thước, độ phẳng của đế và độ chính xác định vị rãnh, để loại bỏ các vấn đề phụ do xử lý không đủ độ chính xác. Đối với các điều kiện vận hành và nhu cầu sử dụng khác nhau, đội ngũ kỹ thuật của Semicorex cung cấp các giải pháp sơn tùy chỉnh để đảm bảo khả năng tương thích cao giữa lớp phủ và nền, ngăn ngừa hiệu quả hiện tượng nứt lớp phủ và bong tróc do chu trình nhiệt thường xuyên gây ra. Sau khi lớp phủ CVD SiC được hoàn thiện, Semicorex sẽ tiến hành kiểm tra khuyết tật lớp phủ toàn phổ để đảm bảo lớp phủ còn nguyên vẹn, dày đặc và không có bất kỳ khuyết tật nào, từ đó đảm bảo tính ổn định của khay than chì phủ silicon cacbua CVD trên máy.