CVD-SiC-ren bilakaera film meheko estalduretatik ontziratu gabeko materialetara

Garbitasun handiko materialak ezinbestekoak dira erdieroaleen fabrikaziorako. Prozesu hauek muturreko beroa eta produktu kimiko korrosiboak izaten dituzte. CVD-SiC (Lurrun Kimikoen Deposizio Silizio Karburoa) beharrezko egonkortasuna eta indarra ematen du. Gaur egun, ekipamendu aurreratuen piezen aukera nagusia da bere garbitasun eta dentsitate handiagatik.

1. CVD Teknologiaren oinarrizko printzipioak

CVD-k Chemical Vapor Deposition esan nahi du. Prozesu honek gas-faseko erreakzio kimikoetatik material solidoak sortzen ditu. Fabrikatzaileek normalean Metiltriclorosilanoa (MTS) bezalako aitzindari organikoak erabiltzen dituzte. Hidrogenoa nahaste honen gas eramaile gisa jokatzen du.

Prozesua 1100°C eta 1500°C artean berotutako erreakzio-ganbera batean gertatzen da. Molekula gaseosoak deskonposatzen dira eta birkonbinatzen dira substratu beroaren gainazalean. Beta-SiC kristalak geruzaz geruza hazten dira, atomoz atomo. Metodo honek garbitasun kimiko oso altua bermatzen du, askotan %99,999tik gorakoa dena. Lortutako materiala muga teorikoetatik oso hurbil dagoen dentsitate fisikora iristen da.

2. Grafitozko Substratuetan SiC estaldurak

Erdieroaleen industriak grafitoa erabiltzen du bere propietate termiko bikainengatik. Hala ere, grafitoa porotsua da eta tenperatura altuetan partikulak isurtzen ditu. Gainera, gasak erraz iragaten uzten du. Fabrikatzaileek CVD prozesuarekin konpontzen dituzte arazo hauek. SiC film mehe bat jartzen dute grafitoaren gainazalean. Geruza hau 100μm eta 200μm arteko lodiera izan ohi da.

Estaldurak hesi fisiko gisa jokatzen du. Grafito partikulek ekoizpen-ingurunea kutsatzea eragozten du. Era berean, amoniako (NH3) bezalako gas korrosiboen higadurari aurre egiten dio. Aplikazio nagusi bat MOCVD Susceptor da. Diseinu honek grafitoaren uniformetasun termikoa eta silizio karburoaren egonkortasun kimikoa uztartzen ditu. Hazkuntzan zehar epitaxia geruza garbi mantentzen du.

3. CVD-k Gordailuko materialak

Prozesu batzuek higadura erresistentzia handia eskatzen dute. Beste batzuek substratua guztiz ezabatu behar dute. Kasu hauetan, Bulk SiC da irtenbiderik onena. Gorabeheren deposizioak erreakzio-parametroen kontrol oso zehatza eskatzen du. Deposizio-zikloak askoz gehiago irauten du geruza lodiak hazteko. Geruza hauek zenbait milimetro edo zentimetroko lodiera lortzen dute.

Ingeniariek jatorrizko substratua kentzen dute siliziozko karburozko pieza hutsa lortzeko. Osagai hauek funtsezkoak dira Dry Etching ekipoetarako. Adibidez, Focus Eraztunak energia handiko plasmaren esposizio zuzena du. Bulk CVD-SiC-k ezpurutasun maila oso baxua du. Plasma-higadurari erresistentzia handiagoa eskaintzen dio. Horrek nabarmen luzatzen du ekipoen piezen iraupena.

4. CVD Prozesuaren abantaila teknikoak

CVD-SiC-k prentsa-sinterizatutako material tradizionalak gainditzen ditu hainbat modutan:

Garbitasun handia:Gas-faseko aitzindariek arazketa sakona ahalbidetzen dute. Materialak ez dauka aglutinatzaile metalikorik. Honek ioi metalikoen kutsadura saihesten du obleak prozesatzeko garaian.

Mikroegitura trinkoa:Pilatze atomikoak egitura ez-porotsua sortzen du. Honek eroankortasun termiko bikaina eta gogortasun mekanikoa lortzen ditu.

Propietate isotropikoak:CVD-SiC-k errendimendu koherentea mantentzen du norabide guztietan. Estres termikoaren hutsegiteari aurre egiten dio funtzionamendu-baldintza konplexuetan.

CVD-SiC teknologiak erdieroaleen industria onartzen du, bai estaldurak bai ontziraturiko egituren bidez. Vetek Semiconductor-en, materialen zientziaren azken aurrerapenak jarraitzen ditugu. Industriarako kalitate handiko silizio karburoko soluzioak eskaintzera arduratzen gara.