Explication détaillée de la technologie des processus CVD SiC pour semi-conducteurs (Partie I)

I. Aperçu de la technologie des procédés de dépôt chimique en phase vapeur (CVD) au carbure de silicium (Sic)

Avant d'aborder la technologie du procédé de dépôt chimique en phase vapeur (CVD) au carbure de silicium (Sic), passons d'abord en revue quelques connaissances de base sur le « dépôt chimique en phase vapeur ».

Le dépôt chimique en phase vapeur (CVD) est une technique couramment utilisée pour préparer divers revêtements. Cela implique le dépôt de réactifs gazeux sur la surface d’un substrat dans des conditions de réaction appropriées pour former un film mince ou un revêtement uniforme.

Carbure de silicium CVD (Sic)est un procédé de dépôt sous vide utilisé pour produire des matériaux solides de haute pureté. Ce processus est fréquemment utilisé dans la fabrication de semi-conducteurs pour former des films minces sur les surfaces des plaquettes. Dans le procédé CVD de préparation de carbure de silicium (Sic), le substrat est exposé à un ou plusieurs précurseurs volatils. Ces précurseurs subissent une réaction chimique à la surface du substrat, déposant le dépôt souhaité de carbure de silicium (Sic). Parmi les nombreuses méthodes de préparation de matériaux en carbure de silicium (SiC), le dépôt chimique en phase vapeur (CVD) produit des produits d'une grande uniformité et pureté, et offre une forte contrôlabilité du processus.

Les matériaux en carbure de silicium (SiC) déposés par CVD possèdent une combinaison unique d'excellentes propriétés thermiques, électriques et chimiques, ce qui les rend idéaux pour les applications de l'industrie des semi-conducteurs nécessitant des matériaux hautes performances. Les composants SiC déposés par CVD sont largement utilisés dans les équipements de gravure, les équipements MOCVD, les équipements épitaxiaux Si, les équipements épitaxiaux SiC et les équipements de traitement thermique rapide.

Dans l’ensemble, le segment le plus important du marché des composants SiC déposés par CVD est celui des composants d’équipement de gravure. En raison de la faible réactivité et conductivité du SiC déposé par CVD aux gaz de gravure contenant du chlore et du fluor, il s'agit d'un matériau idéal pour des composants tels que les bagues de focalisation dans les équipements de gravure au plasma. Dans les équipements de gravure, les composants pourdépôt chimique en phase vapeur (CVD) carbure de silicium (SiC)comprennent des bagues de mise au point, des têtes de pulvérisation de gaz, des plateaux et des bagues de bord. En prenant comme exemple la bague de focalisation, il s’agit d’un composant crucial placé à l’extérieur de la plaquette et en contact direct avec celle-ci. En appliquant une tension à l'anneau, le plasma qui le traverse est concentré sur la tranche, améliorant ainsi l'uniformité du traitement. Traditionnellement, les bagues de mise au point sont en silicium ou en quartz. Avec les progrès de la miniaturisation des circuits intégrés, la demande et l’importance des processus de gravure dans la fabrication de circuits intégrés augmentent constamment. La puissance et l'énergie du plasma de gravure s'améliorent continuellement, en particulier dans les équipements de gravure au plasma à couplage capacitif où une énergie de plasma plus élevée est requise. C'est pourquoi l'utilisation de bagues de focalisation en carbure de silicium devient de plus en plus courante.

En termes simples : le carbure de silicium (SiC) par dépôt chimique en phase vapeur (CVD) fait référence à un matériau en carbure de silicium produit par un processus de dépôt chimique en phase vapeur. Dans ce procédé, un précurseur gazeux, contenant généralement du silicium et du carbone, réagit dans un réacteur à haute température pour déposer un film de carbure de silicium sur un substrat. Le carbure de silicium (SiC) par dépôt chimique en phase vapeur (CVD) est apprécié pour ses propriétés supérieures, notamment une conductivité thermique élevée, une inertie chimique, une résistance mécanique et une résistance aux chocs thermiques et à l'abrasion. Ces propriétés rendent le CVD SiC idéal pour les applications exigeantes telles que la fabrication de semi-conducteurs, les composants aérospatiaux, les blindages et les revêtements hautes performances. Le matériau présente une durabilité et une stabilité exceptionnelles dans des conditions extrêmes, garantissant son efficacité pour améliorer les performances et la durée de vie des technologies de pointe et des systèmes industriels.

II. Processus de base de dépôt chimique en phase vapeur (CVD)

Le dépôt chimique en phase vapeur (CVD) est un processus qui transforme les matériaux d'une phase gazeuse à une phase solide, utilisée pour former des films ou des revêtements minces sur la surface d'un substrat. Le processus de base du dépôt en phase vapeur est le suivant :

1. Préparation du substrat : 

Sélectionnez un matériau de substrat approprié et effectuez un nettoyage et un traitement de surface pour garantir que la surface du substrat est propre, lisse et présente une bonne adhérence.

2. Préparation des gaz réactifs : 

Préparez les gaz ou vapeurs réactifs requis et introduisez-les dans la chambre de dépôt via un système d'alimentation en gaz. Les gaz réactifs peuvent être des composés organiques, des précurseurs organométalliques, des gaz inertes ou d'autres gaz souhaités.

3. Réaction de dépôt : 

Dans les conditions de réaction définies, le processus de dépôt en phase vapeur commence. Les gaz réactifs réagissent chimiquement ou physiquement avec la surface du substrat pour former un dépôt. Il peut s'agir d'une décomposition thermique en phase vapeur, d'une réaction chimique, d'une pulvérisation cathodique, d'une croissance épitaxiale, etc., selon la technique de dépôt utilisée.

4. Contrôle et surveillance : 

Pendant le processus de dépôt, des paramètres clés doivent être contrôlés et surveillés en temps réel pour garantir que le film obtenu possède les propriétés souhaitées. Cela comprend la mesure de la température, le contrôle de la pression et la régulation du débit de gaz pour maintenir la stabilité et la cohérence des conditions de réaction.

5. Achèvement du dépôt et traitement post-dépôt 

Une fois le temps ou l'épaisseur de dépôt prédéterminé atteint, l'alimentation en gaz réactif est arrêtée, mettant ainsi fin au processus de dépôt. Ensuite, un traitement post-dépôt approprié est effectué si nécessaire, tel qu'un recuit, un ajustement de structure et un traitement de surface, pour améliorer les performances et la qualité du film.

Il convient de noter que le processus spécifique de dépôt en phase vapeur peut varier en fonction de la technologie de dépôt utilisée, du type de matériau et des exigences de l'application. Cependant, le processus de base décrit ci-dessus couvre la plupart des étapes courantes du dépôt en phase vapeur.

Semicorex offre des produits de haute qualitéProduits CVD-SiC. Si vous avez des questions ou avez besoin de détails supplémentaires, n'hésitez pas à nous contacter.

Téléphone de contact # +86-13567891907

Courriel : sales@semicorex.com