Kodėl SiC danga yra pagrindinė SiC epitaksinio augimo medžiaga?

CVD įrangoje substratas negali būti dedamas tiesiai ant metalo arba tiesiog ant pagrindo epitaksiniam nusodinimui, nes tai susiję su įvairiais veiksniais, tokiais kaip dujų srauto kryptis (horizontali, vertikali), temperatūra, slėgis, fiksacija ir krintantys teršalai. Todėl reikia pagrindo, o tada substratas dedamas ant disko, o tada epitaksinis nusodinimas ant pagrindo atliekamas naudojant CVD technologiją. Ši bazė yraSiC dengtas grafito pagrindas.

Kaip pagrindinė sudedamoji dalis, grafito pagrindas turi didelį specifinį stiprumą ir modulį, gerą atsparumą šiluminiam smūgiui ir atsparumą korozijai, tačiau gamybos proceso metu grafitas bus korozijos ir miltelių pavidalo dėl likusių korozinių dujų ir metalo organinių medžiagų, o aptarnavimas. grafito pagrindo tarnavimo laikas labai sumažės. Tuo pačiu metu nukritę grafito milteliai užterš lustą. Gamybos proceseSilicio karbido epitaksinės plokštelės, sunku įvykdyti vis griežtesnius žmonių grafito medžiagų naudojimo reikalavimus, o tai labai riboja jų kūrimą ir praktinį pritaikymą. Todėl dengimo technologija pradėjo kilti.

SiC dangos pranašumai puslaidininkių pramonėje

Fizinėms ir cheminėms dangos savybėms keliami griežti atsparumo aukštai temperatūrai ir atsparumo korozijai reikalavimai, kurie tiesiogiai veikia gaminio išeigą ir tarnavimo laiką. SiC medžiaga pasižymi dideliu stiprumu, dideliu kietumu, mažu šiluminio plėtimosi koeficientu ir geru šilumos laidumu. Tai svarbi aukštos temperatūros konstrukcinė medžiaga ir aukštos temperatūros puslaidininkinė medžiaga. Jis taikomas grafito pagrindui. Jo pranašumai yra šie:

1) SiC yra atsparus korozijai ir gali visiškai apvynioti grafito pagrindą. Jis turi gerą tankį ir apsaugo nuo korozinių dujų žalos.

2) SiC pasižymi dideliu šilumos laidumu ir dideliu sukibimo stiprumu su grafito pagrindu, todėl danga nėra lengva nukristi po kelių aukštos ir žemos temperatūros ciklų.

3) SiC turi gerą cheminį stabilumą, kad būtų išvengta dangos gedimo aukštoje temperatūroje ir korozinėje atmosferoje.

Pagrindinės fizinės CVD SiC dangos savybės

Be to, skirtingų medžiagų epitaksinėms krosnims reikia grafito padėklų su skirtingais veikimo rodikliais. Norint suderinti grafito medžiagų šiluminio plėtimosi koeficientą, reikia prisitaikyti prie epitaksinės krosnies augimo temperatūros. Pavyzdžiui, temperatūrasilicio karbido epitaksijayra aukštas, todėl reikalingas padėklas su aukšto šiluminio plėtimosi koeficiento atitikimu. SiC šiluminio plėtimosi koeficientas yra labai artimas grafito koeficientui, todėl jis yra tinkama medžiaga grafito pagrindo paviršiaus dangai.

SiC medžiagos turi įvairių kristalų formų. Labiausiai paplitę yra 3C, 4H ir 6H. Įvairių kristalų formų SiC naudojamas skirtingai. Pavyzdžiui, 4H-SiC gali būti naudojamas didelės galios prietaisams gaminti; 6H-SiC yra stabiliausias ir gali būti naudojamas optoelektroniniams prietaisams gaminti; 3C-SiC gali būti naudojamas gaminant GaN epitaksinius sluoksnius ir SiC-GaN radijo dažnių prietaisus, nes jo struktūra panaši į GaN. 3C-SiC taip pat paprastai vadinamas β-SiC. Svarbus β-SiC panaudojimas yra plona plėvelė ir dangos medžiaga. Todėl β-SiC šiuo metu yra pagrindinė dangos medžiaga.

β-SiC cheminė struktūra

Kaip įprasta puslaidininkių gamybos medžiaga, SiC danga daugiausia naudojama substratuose, epitaksijoje,oksidacijos difuzija, ėsdinimas ir jonų implantacija. Fizinėms ir cheminėms dangos savybėms keliami griežti atsparumo aukštai temperatūrai ir atsparumo korozijai reikalavimai, kurie tiesiogiai veikia gaminio išeigą ir tarnavimo laiką. Todėl SiC dangos paruošimas yra labai svarbus.