Навіщо наносити покриття CVD SiC на графітові чутливі елементи?

Напівпровідникова промисловість третього покоління переживає швидке розширення потужностей. Процеси епітаксії з карбіду кремнію (SiC) і нітриду галію (GaN) продовжують розвиватися в бік високотемпературних робочих середовищ, сировини надвисокої чистоти та мініатюрних мікросхем. Тим не менш, звичайні графітові датчики без покриття, які піддаються впливу жорстких високотемпературних і висококорозійних робочих умов, як правило, викликають критичні точки болю, включаючи забруднення процесу, короткий термін служби та часті зупинки обладнання, що постійно обмежує ефективність виробничої лінії та вихід стружки. Для вирішення цих галузевих завдань оптимальним вибором для передових виробничих ліній епітаксії MOCVD і MBE стали рішення для покриття карбіду кремнію CVD з ексклюзивними характеристиками матеріалу.

Основні недоліки графітових токоприймачів без покриття в сучасному виробництві

Виробництво напівпровідникової епітаксії працює в екстремальних умовах роботи. Процеси епітаксії SiC і GaN вимагають стабільних високих температур у діапазоні від 1000 °C до 1600 °C.Графітовий токоприймачsпостійно піддаються впливу високоактивних газів, таких як водень, аміак і хлористий водень, що призводить до трьох незворотних проблем:

1. Забруднення, спричинене частинками

Незахищені графітові рецептори мають велику кількість пор. Під високими температурами вони чутливі до газової ерозії та розколювання поверхні, утворюючи дрібні частинки. Коли ці частинки приєднуються до епітаксіальних шарів, вони створюють дефекти високої щільності та різко знижують продуктивність силових пристроїв і оптоелектронних чіпів. Поточні промислові стандарти чистоти були підвищені до 7N (99,99999%); незначні домішки призведуть до витоку пристрою та погіршення оптоелектронних характеристик.

2. Швидке старіння графітових компонентів

Голим графітовим чутливим елементам не вистачає стійкості до хімічної корозії. Тривалий вплив корозійної атмосфери спричиняє окисне зношування, прискорюючи деградацію таких компонентів, як токоприймачі, теплоізоляційні циліндри та направляючі муфти, що призводить до постійного зростання витрат на придбання витратних матеріалів. Крім того, швидкість старіння для графітових токоприймачів не має єдиного стандарту, що робить неможливим точно передбачити час заміни токоприймачів, легко порушуючи графіки виробництва.

Механізм і переваги CVD покриття з карбіду кремнію

Графітові матеріали мають відмінну теплопровідність і відмінну оброблюваність, що робить їх ідеальними варіантами для епітаксійних прийомників. Однак його властиві недоліки хімічної реакційної здатності не можна усунути, що обмежує його застосування у високотемпературних, сильно корозійних середовищах епітаксії. Хімічне осадження з парової фази (CVD)карбід кремніюТехнологія покриття вирішує конфлікт сумісності інтерфейсу між графітовими чутливими елементами та екстремальними технологічними середовищами шляхом модифікації матеріалу.

У герметичній реакційній камері процес CVD точно контролює газофазні реакції. Кремнієво-вуглецеві вихідні гази розкладаються за точно відрегульованих температур, осідаючи кристали карбіду кремнію на атомарному рівні на графітових підкладках, утворюючи безшовний, повністю щільний герметичний захисний шар. Між покриттям і підкладкою утворюється атомарний зв’язок, який блокує проникнення корозійних газів і затримує внутрішні домішки графіту, при цьому повністю зберігаючи сильні сторони підкладки, такі як висока теплопровідність і рівномірний розподіл температури. Композитна структура збалансовує винятковий захист і стабільну роботу теплового поля.

Чим виділяються рішення Semicorex CVD SiC для покриття?

CVD графітові токоприймачі з покриттям з карбіду кремнію — це не просто обробка покриття, а повний інтегрований робочий процес, який суворо контролює точність розмірів, якість покриття та сумісність обладнання на всіх етапах. Як провідний вітчизняний виробник у Китаї, Semicorex прагне забезпечити стабільну, довговічну та економічно ефективнуCVD покриття з карбіду кремніюрішення для клієнтів. Semicorex використовує прецизійне обладнання з ЧПК для обробки графітових підкладок, суворо контролюючи їх контури форми, допуски на розміри, площинність основи та точність позиціонування канавок, щоб усунути вторинні проблеми, викликані недостатньою точністю обробки. Для різних умов експлуатації та використання технічна команда Semicorex пропонує індивідуальні рішення для покриття, щоб забезпечити високу сумісність між покриттям і основою, ефективно запобігаючи розтріскування покриття та відшаровування, спричинене частими термоциклами. Після завершення нанесення CVD-SiC-покриття Semicorex проведе перевірку повного спектру дефектів покриття, щоб переконатися, що покриття цілісне, щільне та без будь-яких дефектів, таким чином гарантуючи стабільність графітового лотка з покриттям із карбіду кремнію CVD на машині.