Die chemische Abscheidung von Siliziumkarbid aus der Gasphase (CVD) ist ein Verfahren, mit dem hochwertige Siliziumkarbidschichten (SiC) auf Substrate aufgebracht werden, die vor allem für die Halbleiterherstellung und andere High-Tech-Anwendungen verwendet werden. Bei diesem Verfahren wird ein Gas- oder Dampfvorläufer in einen Reaktor eingeleitet, wo er bei hohen Temperaturen reagiert und eine feste SiC-Schicht auf dem Substrat bildet.
Zusammenfassung des Prozesses:
Die CVD-Beschichtung von Siliciumcarbid umfasst mehrere wichtige Schritte: Einleiten eines gemischten Reaktionsgases in einen Reaktor, Zersetzung des Gases bei hohen Temperaturen, chemische Reaktion auf der Substratoberfläche zur Bildung eines SiC-Films und kontinuierliches Wachstum des Films, wenn das Reaktionsgas nachgefüllt wird. Dieses Verfahren ist entscheidend für die Herstellung hochreiner, verunreinigungsfreier SiC-Kristalle, die für die Elektronikfertigung unerlässlich sind.
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Ausführliche Erläuterung:Einführung des Reaktionsgases:
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Der Prozess beginnt mit der Einleitung eines gemischten Reaktionsgases in einen Reaktor. Dieses Gas enthält in der Regel Vorläufersubstanzen, die Silizium und Kohlenstoff, die Grundelemente von Siliziumkarbid, enthalten. Das Gasgemisch wird sorgfältig kontrolliert, um die richtige Zusammensetzung für die gewünschten SiC-Eigenschaften zu gewährleisten.
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Zersetzung bei hohen Temperaturen:
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Im Reaktor wird das Gasgemisch hohen Temperaturen ausgesetzt, die bei der Hochtemperatur-CVD (HTCVD) in der Regel zwischen 2000 °C und 2300 °C liegen. Bei diesen Temperaturen zersetzen sich die Gasmoleküle und zerfallen in ihre atomaren Bestandteile.Chemische Reaktion auf dem Substrat:
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Das zersetzte Gas reagiert dann chemisch auf der Oberfläche des Substrats. Bei dieser Reaktion verbinden sich die Silizium- und Kohlenstoffatome zu einem festen SiC-Film. Die Oberfläche des Substrats dient als Schablone für das Wachstum der SiC-Kristalle und steuert ihre Ausrichtung und Struktur.
Filmwachstum und Beseitigung von Nebenprodukten:
Im weiteren Verlauf der Reaktion wächst der SiC-Film Schicht für Schicht. Gleichzeitig werden die Nebenprodukte der Reaktion aus dem Reaktor entfernt, um sicherzustellen, dass sie die wachsende Schicht nicht verunreinigen. Dieser kontinuierliche Prozess ermöglicht das kontrollierte Wachstum von dicken, hochwertigen SiC-Schichten.
