पतली फिल्म कोटिंग्स से थोक सामग्री तक सीवीडी-एसआईसी का विकास

सेमीकंडक्टर निर्माण के लिए उच्च शुद्धता वाली सामग्री आवश्यक है। इन प्रक्रियाओं में अत्यधिक गर्मी और संक्षारक रसायन शामिल होते हैं। CVD-SiC (रासायनिक वाष्प जमाव सिलिकॉन कार्बाइड) आवश्यक स्थिरता और ताकत प्रदान करता है। अपनी उच्च शुद्धता और घनत्व के कारण यह अब उन्नत उपकरण भागों के लिए प्राथमिक पसंद है।

1. सीवीडी प्रौद्योगिकी के मूल सिद्धांत

सीवीडी का मतलब रासायनिक वाष्प जमाव है। यह प्रक्रिया गैस-चरण रासायनिक प्रतिक्रियाओं से ठोस सामग्री बनाती है। निर्माता आमतौर पर मिथाइलट्राइक्लोरोसिलेन (एमटीएस) जैसे कार्बनिक अग्रदूतों का उपयोग करते हैं। हाइड्रोजन इस मिश्रण के लिए वाहक गैस के रूप में कार्य करता है।

यह प्रक्रिया 1100°C और 1500°C के बीच गर्म किये गये प्रतिक्रिया कक्ष में होती है। गैसीय अणु गर्म सब्सट्रेट सतह पर विघटित और पुनर्संयोजित होते हैं। बीटा-SiC क्रिस्टल परत दर परत, परमाणु दर परमाणु बढ़ते हैं। यह विधि अत्यधिक उच्च रासायनिक शुद्धता सुनिश्चित करती है, जो अक्सर 99.999% से अधिक होती है। परिणामी सामग्री सैद्धांतिक सीमाओं के बहुत करीब भौतिक घनत्व तक पहुंचती है।

2. ग्रेफाइट सबस्ट्रेट्स पर SiC कोटिंग्स

सेमीकंडक्टर उद्योग अपने उत्कृष्ट तापीय गुणों के लिए ग्रेफाइट का उपयोग करता है। हालाँकि, ग्रेफाइट छिद्रपूर्ण होता है और उच्च तापमान पर कणों को बहा देता है। यह गैसों को आसानी से प्रवेश करने की अनुमति भी देता है। निर्माता सीवीडी प्रक्रिया से इन समस्याओं का समाधान करते हैं। वे ग्रेफाइट सतह पर एक SiC पतली फिल्म जमा करते हैं। यह परत आमतौर पर 100μm से 200μm मोटी होती है।

कोटिंग एक भौतिक बाधा के रूप में कार्य करती है। यह ग्रेफाइट कणों को उत्पादन वातावरण को दूषित करने से रोकता है। यह अमोनिया (NH3) जैसी संक्षारक गैसों से होने वाले क्षरण को भी रोकता है। एक प्रमुख अनुप्रयोग MOCVD ससेप्टर है। यह डिज़ाइन ग्रेफाइट की तापीय एकरूपता को सिलिकॉन कार्बाइड की रासायनिक स्थिरता के साथ जोड़ता है। यह विकास के दौरान एपिटैक्सियल परत को शुद्ध रखता है।

3. सीवीडी-जमा थोक सामग्री

कुछ प्रक्रियाओं के लिए अत्यधिक क्षरण प्रतिरोध की आवश्यकता होती है। दूसरों को सब्सट्रेट को पूरी तरह से खत्म करने की जरूरत है। इन मामलों में, बल्क SiC सबसे अच्छा समाधान है। थोक जमाव के लिए प्रतिक्रिया मापदंडों के बहुत सटीक नियंत्रण की आवश्यकता होती है। मोटी परतें विकसित होने के लिए जमाव चक्र काफी लंबे समय तक चलता है। ये परतें मोटाई में कई मिलीमीटर या सेंटीमीटर तक पहुंचती हैं।

शुद्ध सिलिकॉन कार्बाइड भाग प्राप्त करने के लिए इंजीनियर मूल सब्सट्रेट को हटा देते हैं। ये घटक सूखी नक़्क़ाशी उपकरण के लिए महत्वपूर्ण हैं। उदाहरण के लिए, फोकस रिंग को उच्च-ऊर्जा प्लाज्मा के सीधे संपर्क का सामना करना पड़ता है। बल्क सीवीडी-एसआईसी में अशुद्धता का स्तर बहुत कम है। यह प्लाज्मा क्षरण के लिए बेहतर प्रतिरोध प्रदान करता है। इससे उपकरण के हिस्सों का जीवनकाल काफी बढ़ जाता है।

4. सीवीडी प्रक्रिया के तकनीकी लाभ

CVD-SiC कई मायनों में पारंपरिक प्रेस-सिन्डर्ड सामग्रियों से बेहतर प्रदर्शन करता है:

उच्च शुद्धता:गैस-चरण अग्रदूत गहरी शुद्धि की अनुमति देते हैं। सामग्री में कोई धातु बाइंडर्स नहीं है। यह वेफर प्रसंस्करण के दौरान धातु आयन संदूषण को रोकता है।

सघन सूक्ष्म संरचना:परमाणु स्टैकिंग एक गैर-छिद्रपूर्ण संरचना बनाती है। इसके परिणामस्वरूप उत्कृष्ट तापीय चालकता और यांत्रिक कठोरता प्राप्त होती है।

आइसोट्रोपिक गुण:CVD-SiC सभी दिशाओं में लगातार प्रदर्शन बनाए रखता है। यह जटिल परिचालन स्थितियों के तहत थर्मल तनाव से होने वाली विफलता का प्रतिरोध करता है।

सीवीडी-एसआईसी तकनीक कोटिंग्स और बल्क संरचनाओं दोनों के माध्यम से सेमीकंडक्टर उद्योग का समर्थन करती है। वेटेक सेमीकंडक्टर में, हम सामग्री विज्ञान में नवीनतम प्रगति का अनुसरण करते हैं। हम उद्योग के लिए उच्च गुणवत्ता वाले सिलिकॉन कार्बाइड समाधान प्रदान करने के लिए समर्पित हैं।