Siconductor Process တွင် CIC soliguctor processing တွင် CVD TAC Coating ဖြစ်စဉ်သည်မည်သည့်စိန်ခေါ်မှုများကိုပြုလုပ်သနည်း။

နိဒါန်း

စွမ်းအင်သုံးယာဉ်အသစ်များ၊ 5G ဆက်သွယ်ရေးနှင့် အခြားနယ်ပယ်များတွင် အရှိန်အဟုန်ဖြင့် ဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်လာသည်နှင့်အမျှ ပါဝါအီလက်ထရွန်နစ်ပစ္စည်းများအတွက် စွမ်းဆောင်ရည်လိုအပ်ချက်များ တိုးလာလျက်ရှိသည်။ ကျယ်ပြန့်သော bandgap တစ်ပိုင်းလျှပ်ကူးပစ္စည်း မျိုးဆက်သစ်တစ်ခုအနေနှင့်၊ ဆီလီကွန်ကာဗိုက် (SiC) သည် ၎င်း၏အလွန်ကောင်းမွန်သော လျှပ်စစ်ဂုဏ်သတ္တိများနှင့် အပူတည်ငြိမ်မှုရှိသော ပါဝါအီလက်ထရွန်နစ်ပစ္စည်းများအတွက် ဦးစားပေးပစ္စည်းဖြစ်လာသည်။ သို့သော်၊ SiC တစ်ခုတည်းသော crystals များ၏ကြီးထွားမှုလုပ်ငန်းစဉ်သည် စိန်ခေါ်မှုများစွာကိုရင်ဆိုင်ရပြီး အပူစက်ကွင်းပစ္စည်းများ၏စွမ်းဆောင်ရည်သည် အဓိကအချက်များထဲမှတစ်ခုဖြစ်သည်။ အပူစက်ကွင်းပစ္စည်း အမျိုးအစားအသစ်အနေဖြင့် CVD TaC အပေါ်ယံပိုင်းသည် ၎င်း၏အလွန်ကောင်းမွန်သော အပူချိန်ခံနိုင်ရည်၊ ချေးခံနိုင်ရည်နှင့် ဓာတုဗေဒတည်ငြိမ်မှုတို့ကြောင့် SiC single crystal ကြီးထွားမှုပြဿနာကို ဖြေရှင်းရန် ထိရောက်သောနည်းလမ်းတစ်ခုဖြစ်လာသည်။ ဤဆောင်းပါးသည် SiC တစ်ခုတည်းသော crystal ကြီးထွားမှုတွင် CVD TaC coating ၏ အားသာချက်များ၊ လုပ်ငန်းစဉ်လက္ခဏာများနှင့် အသုံးချမှုအလားအလာများကို နက်နက်ရှိုင်းရှိုင်းလေ့လာပါမည်။

စက်မှုနောက်ခံ

1. SiC တစ်ခုတည်းသော crystals ၏ကျယ်ပြန့်စွာအသုံးချမှုနှင့် ထုတ်လုပ်မှုလုပ်ငန်းစဉ်တွင် ၎င်းတို့ကြုံတွေ့ရသည့်ပြဿနာများ

SiC တစ်ခုတည်းသော crystal ပစ္စည်းများသည် မြင့်မားသောအပူချိန်၊ မြင့်မားသောဖိအားနှင့် ကြိမ်နှုန်းမြင့်မားသောပတ်ဝန်းကျင်များတွင် ကောင်းမွန်စွာလုပ်ဆောင်နိုင်ပြီး လျှပ်စစ်ကားများ၊ ပြန်လည်ပြည့်ဖြိုးမြဲစွမ်းအင်နှင့် စွမ်းဆောင်ရည်မြင့် ပါဝါထောက်ပံ့မှုများတွင် တွင်ကျယ်စွာအသုံးပြုကြသည်။ စျေးကွက်သုတေသနအရ SiC စျေးကွက်အရွယ်အစားသည် 2030 ခုနှစ်တွင် US$ 9 ဘီလီယံအထိရောက်ရှိရန်မျှော်မှန်းထားပြီး နှစ်စဉ်ပျမ်းမျှတိုးတက်မှုနှုန်းမှာ 20% ထက်ပိုမိုပါသည်။ SiC ၏ သာလွန်ကောင်းမွန်သော စွမ်းဆောင်ရည်သည် မျိုးဆက်သစ် ပါဝါအီလက်ထရွန်နစ် ကိရိယာများအတွက် အရေးကြီးသော အခြေခံအုတ်မြစ်ဖြစ်စေသည်။ သို့သော်၊ SiC တစ်ခုတည်းသော crystals များ ကြီးထွားလာချိန်တွင်၊ အပူစက်ကွင်းပစ္စည်းများသည် အပူချိန်မြင့်မားခြင်း၊ ဖိအားမြင့်ခြင်းနှင့် အဆိပ်သင့်ဓာတ်ငွေ့များကဲ့သို့သော ပြင်းထန်သောပတ်ဝန်းကျင်များ၏ စမ်းသပ်မှုကို ရင်ဆိုင်ရသည်။ ဂရပ်ဖိုက်နှင့် ဆီလီကွန်ကာဗိုက်ကဲ့သို့သော ရိုးရာအပူအအေးဓာတ်ပစ္စည်းများသည် မြင့်မားသောအပူချိန်တွင် အလွယ်တကူ ဓာတ်ပြုနိုင်ပြီး ပုံပျက်သွားကာ ကြီးထွားလေထုနှင့် ဓာတ်ပြုကာ ကြည်လင်သောအရည်အသွေးကို ထိခိုက်စေသည်။

2 ။ CVD TAC ၏အရေးပါမှုကိုအပူကွင်းလယ်ဆိုင်ရာပစ္စည်းအဖြစ်

CVD TaC coating သည် မြင့်မားသောအပူချိန်နှင့် သံချေးတက်သောပတ်ဝန်းကျင်များတွင် ကောင်းမွန်သောတည်ငြိမ်မှုကိုပေးစွမ်းနိုင်ပြီး ၎င်းသည် SiC တစ်ခုတည်းသော crystals များကြီးထွားမှုအတွက် မရှိမဖြစ်လိုအပ်သောပစ္စည်းဖြစ်လာသည်။ လေ့လာမှုများအရ TaC coating သည် အပူစက်ကွင်းပစ္စည်းများ၏ ဝန်ဆောင်မှုသက်တမ်းကို ထိရောက်စွာ သက်တမ်းတိုးစေပြီး SiC crystals များ၏ အရည်အသွေးကို မြှင့်တင်ပေးနိုင်ကြောင်း လေ့လာမှုများက ဖော်ပြသည်။ TaC coating သည် ပြင်းထန်သောအခြေအနေများအောက်တွင် 2300 ℃အထိ တည်ငြိမ်နေနိုင်ပြီး၊ အောက်စထရိတ်ဓာတ်တိုးခြင်းနှင့် ဓာတုဗေဒဆိုင်ရာ ချေးများကို ရှောင်ရှားနိုင်သည်။

အကြောင်းအရာ ခြုံငုံသုံးသပ်ချက်

1. CVD TaC coating ၏ အခြေခံမူများနှင့် အားသာချက်များ

CVD TAC COURENES သည်အပူချိန်မြင့်မားသောကာဗွန်ရင်းမြစ်တစ်ခုနှင့်အတူ Tantalum အရင်းအမြစ် (tacl5 ကဲ့သို့သော tacl5 ကဲ့သို့သော tacl5 ကဲ့သို့သော tacl5 ကဲ့သို့သော tacl5) ကိုပြန်လည်ရယူခြင်းဖြင့်ဖွဲ့စည်းသည်။ ၎င်း၏သိပ်သည်းမှုနှင့်ယူနီဖောင်းနှင့်ဖုံးထားသောဖွဲ့စည်းပုံသည်အလွှာဓာတ်တိုးခြင်းနှင့်ဓာတုဓာတ်ဆီများကိုထိရောက်စွာကာကွယ်နိုင်သည်။

2. CVD TaC အပေါ်ယံပိုင်း လုပ်ငန်းစဉ်၏ နည်းပညာဆိုင်ရာ စိန်ခေါ်မှုများ

CVD TaC coating တွင် အားသာချက်များစွာရှိသည်ဆိုသော်လည်း ၎င်း၏ထုတ်လုပ်မှုလုပ်ငန်းစဉ်တွင် နည်းပညာဆိုင်ရာစိန်ခေါ်မှုများဖြစ်သည့် ပစ္စည်းသန့်စင်မှုထိန်းချုပ်မှု၊ လုပ်ငန်းစဉ်ကန့်သတ်ချက်များပိုမိုကောင်းမွန်အောင်ပြုလုပ်ခြင်းနှင့် coating adhesion ကဲ့သို့သော နည်းပညာဆိုင်ရာစိန်ခေါ်မှုများရှိနေသေးသည်။

အပိုင်း ၁- CVD TaC အပေါ်ယံပိုင်း၏ အဓိက အခန်းကဏ္ဍ

●မြင့်မားသောအပူချိန်ခုခံ

TaC အရည်ပျော်မှတ်နှင့် အပူချိန် တည်ငြိမ်မှု- TaC တွင် အရည်ပျော်မှတ် 3000 ℃ ထက်ပို၍ ရှိပြီး SiC တစ်ခုတည်း ပုံဆောင်ခဲ ကြီးထွားမှုအတွက် အရေးကြီးသော အပူချိန်လွန်ကဲသော အပူချိန်တွင် တည်ငြိမ်စေပါသည်။

SiC တစ်ခုတည်းသော ပုံဆောင်ခဲကြီးထွားမှု** ကာလအတွင်း ပြင်းထန်သောအပူချိန်ပတ်ဝန်းကျင်တွင် စွမ်းဆောင်ရည်- TaC coating သည် 900-2300 ℃ မြင့်မားသောအပူချိန်ပတ်ဝန်းကျင်တွင် အလွှာတွင်းဓာတ်တိုးခြင်းကို ထိရောက်စွာတားဆီးနိုင်ပြီး SiC ပုံဆောင်ခဲများ၏အရည်အသွေးကို အာမခံနိုင်သည်ဟု လေ့လာမှုများကဖော်ပြသည်။

●တဖြည်းဖြည်းစားသုံးပါဟန်ပန်

TaC coating သည် ဆီလီကွန်ကာဗိုက်တုံ့ပြန်မှုပတ်ဝန်းကျင်ရှိ ဓာတုတိုက်စားမှုအပေါ် အကာအကွယ်သက်ရောက်မှု- TaC သည် အလွှာပေါ်ရှိ Si နှင့် SiC₂ ကဲ့သို့သော ဓာတ်ပြုပစ္စည်းများ၏ တိုက်စားမှုကို ထိရောက်စွာတားဆီးနိုင်ပြီး အပူစက်ကွင်းပစ္စည်းများ၏ ဝန်ဆောင်မှုသက်တမ်းကို တိုးမြှင့်ပေးနိုင်သည်။

●  ကိုက်ညီမှုနှင့် တိကျမှုလိုအပ်ချက်များ

အပေါ်ယံ ညီညီညွှတ်မှုနှင့် အထူထိန်းချုပ်မှုတွင် လိုအပ်မှု- ယူနီဖောင်း အပေါ်ယံအထူသည် ပုံဆောင်ခဲအရည်အသွေးအတွက် အရေးကြီးပြီး မညီမညာဖြစ်မှုသည် အပူဖိစီးမှု အာရုံစူးစိုက်မှုနှင့် အက်ကွဲခြင်းတို့ကို ဖြစ်စေနိုင်သည်။

MicroCopic Cross-section တွင် UNEANTALUS CARBIDE (TAC)

အပိုင်း II- CVD TaC အပေါ်ယံပိုင်းလုပ်ငန်းစဉ်၏ အဓိကစိန်ခေါ်မှုများ

●ပစ္စည်းအရင်းအမြစ်နှင့်သန့်ရှင်းရေးထိန်းချုပ်မှု

High-Purity Tantalum ကုန်ကြမ်းများ၏ ကုန်ကျစရိတ်နှင့် ထောက်ပံ့ရေးကွင်းဆက် ပြဿနာများ- တန်တလမ်ကုန်ကြမ်းများ၏ ဈေးနှုန်းသည် အလွန်အတက်အကျရှိပြီး ထောက်ပံ့မှုမှာ မတည်မငြိမ်ဖြစ်ပြီး ထုတ်လုပ်မှုကုန်ကျစရိတ်ကို ထိခိုက်စေပါသည်။

ပစ္စည်းရှိ အညစ်အကြေးများ ခြေရာခံခြင်းသည် အပေါ်ယံ စွမ်းဆောင်ရည်ကို မည်ကဲ့သို့ အကျိုးသက်ရောက်စေသနည်း- အညစ်အကြေးများသည် အပေါ်ယံ စွမ်းဆောင်ရည်ကို ဆိုးရွားစေကာ SiC crystals များ၏ အရည်အသွေးကို ထိခိုက်စေပါသည်။

● Parameter Optimization ကို process

အပေါ်ယံပိုင်းအပူချိန်, ဖိအားနှင့်သဘာဝဓာတ်ငွေ့စီးဆင်းမှုများကိုတိကျသောထိန်းချုပ်မှု - ဤအချက်များသည်သတ္တုစပ်အရည်အသွေးကိုတိုက်ရိုက်သက်ရောက်မှုရှိသည်။

ဧရိယာကြီးသော အလွှာများတွင် ဖုံးအုပ်ထားသော ချို့ယွင်းချက်များကို မည်ကဲ့သို့ ရှောင်ရှားနည်း- ဧရိယာကြီးသော အစစ်ခံမှုတွင် ချို့ယွင်းချက်များ ဖြစ်ပေါ်တတ်ပြီး အစစ်ခံခြင်းလုပ်ငန်းစဉ်ကို စောင့်ကြည့်ထိန်းညှိရန် နည်းပညာအသစ်များ တီထွင်ရန် လိုအပ်ပါသည်။

●ကော်ကိုဖုံးအုပ်ထားသည်

TaC Coating နှင့် Substrate အကြား ကပ်ငြိမှု စွမ်းဆောင်ရည်ကို အကောင်းဆုံးဖြစ်အောင် ခက်ခဲခြင်း- မတူညီသော အရာဝတ္ထုများကြား အပူတိုးချဲ့ Coefficients ကွာခြားချက်များသည် Debonding ဖြစ်ပေါ်စေနိုင်ပြီး Adhesion သို့မဟုတ် Deposition လုပ်ငန်းစဉ်များတွင် ပိုမိုကောင်းမွန်လာစေရန် လိုအပ်ပါသည်။

Coating Debonding ၏ အလားအလာနှင့် တန်ပြန်အစီအမံများ- ပေါင်းစည်းခြင်းသည် ထုတ်လုပ်မှု ဆုံးရှုံးမှုကို ဖြစ်ပေါ်စေနိုင်သည်၊ ထို့ကြောင့် ကော်အသစ်များ တီထွင်ရန် သို့မဟုတ် ပေါင်းစည်းမှုအားကောင်းစေရန် ပေါင်းစပ်ပစ္စည်းများကို အသုံးပြုရန် လိုအပ်ပါသည်။

●ပစ္စည်းကိရိယာပြုပြင်ထိန်းသိမ်းမှုနှင့်လုပ်ငန်းစဉ်တည်ငြိမ်မှု

CVD Process Equipment ၏ ရှုပ်ထွေးမှုနှင့် ပြုပြင်ထိန်းသိမ်းမှုကုန်ကျစရိတ်- စက်ကိရိယာများသည် စျေးကြီးပြီး ထိန်းသိမ်းရခက်ခဲသောကြောင့် အလုံးစုံထုတ်လုပ်မှုကုန်ကျစရိတ်ကို တိုးစေသည်။

ရေရှည်လုပ်ငန်းစဉ်စစ်ဆင်ရေးတွင်ရှေ့နောက်ညီညွတ်မှုဆိုင်ရာကိစ္စရပ်များ - ရေရှည်စစ်ဆင်ရေးသည်စွမ်းဆောင်ရည်အတက်အကျများကိုဖြစ်ပေါ်စေနိုင်သည်။

●  ပတ်ဝန်းကျင်ကာကွယ်ရေးနှင့် ကုန်ကျစရိတ်ထိန်းချုပ်မှု

အပေါ်ယံပိုင်းတွင် (ကလိုရိုလယားများ) (ဥပမာကလိုရိုလယားများ) ကိုကုသခြင်း - စွန့်ပစ်ပစ္စည်းများကိုသဘာဝဓာတ်ငွေ့သည်သဘာဝပတ်ဝန်းကျင်ကာကွယ်စောင့်ရှောက်ရေးစံနှုန်းများကိုထိရောက်စွာကိုင်တွယ်ရန်လိုအပ်သည်။

မြင့်မားသောစွမ်းဆောင်ရည်နှင့် စီးပွားရေးအကျိုးအမြတ်များကို ဟန်ချက်ညီအောင်ပြုလုပ်နည်း- အပေါ်ယံအရည်အသွေးသေချာစေရန်အတွက် ထုတ်လုပ်မှုကုန်ကျစရိတ်ကို လျှော့ချခြင်းသည် စက်မှုလုပ်ငန်းအတွက် အရေးကြီးသောစိန်ခေါ်မှုတစ်ရပ်ဖြစ်သည်။

အပိုင်း III - စက်မှုလုပ်ငန်းဖြေရှင်းချက်များနှင့်နယ်စပ်ဒေသသုတေသန

●လုပ်ငန်းစဉ်အသစ်ကိုအကောင်းဆုံးနည်းပညာ

ပိုမိုတိကျမှုရရှိရန် အဆင့်မြင့် CVD ထိန်းချုပ်မှု အယ်လဂိုရီသမ်များကို အသုံးပြုပါ- အယ်လဂိုရီသမ်ကို ပိုမိုကောင်းမွန်အောင်ပြုလုပ်ခြင်းဖြင့်၊ သိုလှောင်မှုနှုန်းနှင့် တူညီမှုကို မြှင့်တင်နိုင်ပြီး ထုတ်လုပ်မှု ထိရောက်မှုကို တိုးတက်စေပါသည်။

ဓာတ်ငွေ့ဖော်မြူလာအသစ်များ သို့မဟုတ် ဖြည့်စွက်ပစ္စည်းအသစ်များကို မိတ်ဆက်ခြင်း- coating performance ပိုမိုကောင်းမွန်စေရန်အတွက် တိကျသောဓာတ်ငွေ့များထည့်ခြင်းသည် အပေါ်ယံအက်ဆစ်ဓာတ်နှင့် ဓာတ်တိုးဆန့်ကျင်ဂုဏ်သတ္တိများကို မြှင့်တင်ပေးနိုင်ကြောင်း လေ့လာမှုများက ဖော်ပြခဲ့သည်။

●  ရုပ်ဝတ္ထုဆိုင်ရာ သုတေသနနှင့် ဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်မှုဆိုင်ရာ တိုးတက်မှုများ

Nanostructured coating နည်းပညာဖြင့် TaC စွမ်းဆောင်ရည်ကို မြှင့်တင်ခြင်း- Nanostructure များသည် TaC အပေါ်ယံပိုင်း၏ မာကျောမှုနှင့် ခံနိုင်ရည်အား သိသိသာသာ တိုးတက်စေပြီး လွန်ကဲသော အခြေအနေများတွင် ၎င်းတို့၏ စွမ်းဆောင်ရည်ကို မြှင့်တင်ပေးပါသည်။

ပေါင်းစပ်ထားသောပစ္စည်းကိရိယာများ (ထိုကဲ့သို့သောပေါင်းစပ်ကြွေထည်များကဲ့သို့သောအဖုံး) - ပေါင်းစပ်ပစ္စည်းများသည်ပိုမိုကောင်းမွန်သောစွမ်းဆောင်ရည်ကိုပိုမိုကောင်းမွန်စေပြီးထုတ်လုပ်မှုကုန်ကျစရိတ်ကိုလျှော့ချနိုင်သည်။

●အလိုအလျောက်နှင့်ဒစ်ဂျစ်တယ်စက်ရုံများ

ပရိုဂရမ်သည်အတုထောက်လှမ်းရေးနှင့်အာရုံခံကိရိယာနည်းပညာ၏အကူအညီဖြင့် - အချိန်နှင့်တပြေးညီစောင့်ကြည့်လေ့လာခြင်းသည်အချိန်မီစောင့်ကြည့်လေ့လာခြင်းသည်လုပ်ငန်းစဉ်သတ်မှတ်ချက်များကိုအချိန်မီညှိနိုင်ပြီးထုတ်လုပ်မှုစွမ်းဆောင်ရည်ကိုတိုးတက်စေနိုင်သည်။

ထုတ်လုပ်မှုစွမ်းဆောင်ရည်ကိုတိုးတက်အောင်လုပ်ခြင်းကုန်ကျစရိတ်လျှော့ချနေစဉ် - အလိုအလျောက်နည်းပညာသည်လက်ဖြင့် 0 င်ရောက်စွက်ဖက်ခြင်းနှင့်ထုတ်လုပ်မှုထိရောက်မှုကိုတိုးတက်စေနိုင်သည်။