उच्च-शुद्धता CVD बाक्लो SiC: सामग्री वृद्धिको लागि प्रक्रिया अन्तर्दृष्टि

1. परम्परागतCVD SiCनिक्षेप प्रक्रिया

SiC कोटिंगहरू जम्मा गर्नको लागि मानक CVD प्रक्रियामा सावधानीपूर्वक नियन्त्रण गरिएका चरणहरूको श्रृंखला समावेश छ:

तताउने:CVD फर्नेस 100-160 डिग्री सेल्सियस बीचको तापक्रममा तताइन्छ।

सब्सट्रेट लोड गर्दै:ग्रेफाइट सब्सट्रेट (म्यान्डरेल) डिपोजिसन चेम्बर भित्र घुम्ने प्लेटफर्ममा राखिन्छ।

भ्याकुम र शुद्धीकरण:च्याम्बर खाली गरिन्छ र धेरै चक्रहरूमा आर्गन (एआर) ग्यासको साथ शुद्ध गरिन्छ।

ताप र दबाव नियन्त्रण:चेम्बर निरन्तर वैक्यूम अन्तर्गत डिपोजिसन तापमानमा तताइएको छ। वांछित तापक्रममा पुगेपछि, 40-60 kPa को दबाब प्राप्त गर्न Ar ग्यास परिचय गर्नु अघि एक होल्डिङ समय कायम गरिन्छ। त्यसपछि चेम्बर फेरि खाली गरिन्छ।

पूर्ववर्ती ग्यास परिचय:हाइड्रोजन (H2), आर्गन (Ar), र हाइड्रोकार्बन ग्याँस (अल्केन) को मिश्रणलाई प्रिहिटिंग चेम्बरमा क्लोरोसिलेन पूर्ववर्ती (सामान्यतया सिलिकन टेट्राक्लोराइड, SiCl4) को साथमा प्रस्तुत गरिन्छ। परिणामस्वरूप ग्यास मिश्रण त्यसपछि प्रतिक्रिया कक्षमा खुवाइन्छ।

जम्मा र शीतलन:निक्षेपको पूरा भएपछि, H2, क्लोरोसिलेन र अल्केन प्रवाह रोकिन्छ। चिसो हुँदा च्याम्बर शुद्ध गर्न आर्गन प्रवाह कायम राखिएको छ। अन्तमा, चेम्बरलाई वायुमण्डलीय दबावमा ल्याइएको छ, खोलिन्छ, र SiC-लेपित ग्रेफाइट सब्सट्रेट हटाइन्छ।

2. बाक्लो को आवेदनCVD SiCतहहरू

1mm मोटाई भन्दा बढी उच्च घनत्व SiC तहहरूले महत्त्वपूर्ण अनुप्रयोगहरू फेला पार्छ:

अर्धचालक निर्माण:एकीकृत सर्किट निर्माणको लागि ड्राई इच प्रणालीहरूमा फोकस रिंगहरू (FR) को रूपमा।

अप्टिक्स र एयरोस्पेस:उच्च पारदर्शिता SiC तहहरू अप्टिकल मिरर र स्पेसक्राफ्ट विन्डोहरूमा प्रयोग गरिन्छ।

यी एप्लिकेसनहरूले उच्च-प्रदर्शन सामग्रीको माग गर्दछ, बाक्लो SiC लाई महत्त्वपूर्ण आर्थिक क्षमताको साथ उच्च-मूल्य उत्पादन बनाउँछ।

3. सेमीकन्डक्टर-ग्रेडका लागि लक्षित विशेषताहरूCVD SiC

CVD SiCअर्धचालक अनुप्रयोगहरूको लागि, विशेष गरी फोकस रिंगहरूको लागि, कडा सामग्री गुणहरू आवश्यक पर्दछ:

उच्च शुद्धता:99.9999% (6N) को शुद्धता स्तरको साथ Polycrystalline SiC।

उच्च घनत्व:घना, छिद्र-रहित माइक्रोस्ट्रक्चर आवश्यक छ।

उच्च थर्मल चालकता:सैद्धान्तिक मानहरू 490 W/m·K, व्यावहारिक मानहरू 200-400 W/m·K सम्म पुग्छन्।

नियन्त्रित विद्युत प्रतिरोधकता:०.०१-५०० Ω.cm बीचको मानहरू वांछनीय छन्।

प्लाज्मा प्रतिरोध र रासायनिक जडता:आक्रामक नक्काशी वातावरण सामना गर्न को लागी महत्वपूर्ण।

उच्च कठोरता:SiC को अन्तर्निहित कठोरता (~ 3000 kg/mm2) ले विशेष मेसिनिंग प्रविधिहरू आवश्यक पर्दछ।

घन पॉलीक्रिस्टलाइन संरचना:प्रमुख (111) क्रिस्टलोग्राफिक अभिमुखीकरणको साथ प्राथमिकता उन्मुख 3C-SiC (β-SiC) चाहिन्छ।

4. 3C-SiC थिक फिल्महरूको लागि CVD प्रक्रिया

फोकस घण्टीहरूको लागि बाक्लो 3C-SiC फिल्महरू जम्मा गर्ने रुचाइएको विधि CVD हो, निम्न प्यारामिटरहरू प्रयोग गरी:

अग्रदूत चयन:Methyltrichlorosilane (MTS) सामान्यतया प्रयोग गरिन्छ, stoichiometric डिपोजिसनको लागि 1:1 Si/C मोलर अनुपात प्रदान गर्दै। यद्यपि, केही उत्पादकहरूले प्लाज्मा प्रतिरोध बढाउन Si:C अनुपात (1:1.1 देखि 1:1.4) लाई अप्टिमाइज गर्छन्, सम्भावित रूपमा अनाजको आकार वितरण र रुचाइएको अभिमुखीकरणलाई प्रभाव पार्छ।

क्यारियर ग्यास:हाइड्रोजन (H2) ले क्लोरीन युक्त प्रजातिहरु संग प्रतिक्रिया गर्दछ, जबकि आर्गन (Ar) MTS को लागी एक वाहक ग्यास को रूप मा कार्य गर्दछ र जम्मा दर को नियन्त्रण गर्न को लागी ग्यास मिश्रण को पतला गर्दछ।

5. फोकस रिंग अनुप्रयोगहरूको लागि CVD प्रणाली

फोकस घण्टीहरूको लागि 3C-SiC जम्मा गर्नको लागि विशिष्ट CVD प्रणालीको योजनाबद्ध प्रतिनिधित्व प्रस्तुत गरिएको छ। यद्यपि, विस्तृत उत्पादन प्रणालीहरू प्रायः अनुकूलन डिजाइन र स्वामित्वमा हुन्छन्।

6. निष्कर्ष

CVD मार्फत उच्च-शुद्धता, बाक्लो SiC तहहरूको उत्पादन एक जटिल प्रक्रिया हो जसलाई धेरै प्यारामिटरहरूमा सटीक नियन्त्रण चाहिन्छ। यी उच्च-प्रदर्शन सामग्रीहरूको माग बढ्दै जाँदा, चलिरहेको अनुसन्धान र विकास प्रयासहरूले अर्को पुस्ताको अर्धचालक निर्माण र अन्य माग गर्ने अनुप्रयोगहरूको कडा आवश्यकताहरू पूरा गर्न CVD प्रविधिहरूलाई अनुकूलन गर्नमा ध्यान केन्द्रित गर्दछ।**