Hvorfor er SIC -belegg et sentralt kjernemateriale for SIC -epitaksial vekst?

I CVD -utstyr kan ikke underlaget plasseres direkte på metallet eller bare på en base for epitaksial avsetning, fordi det involverer forskjellige faktorer som gasstrømningsretning (horisontalt, vertikal), temperatur, trykk, fiksering og fallende forurensninger. Derfor er det nødvendig med en base, og deretter blir underlaget plassert på disken, og deretter utføres epitaksialavsetning på underlaget ved bruk av CVD -teknologi. Denne basen er denSiC -belagt grafittbase.

Som en kjernekomponent har grafittbasen høy spesifikk styrke og modul, god termisk sjokkmotstand og korrosjonsmotstand, men under produksjonsprosessen vil grafitten bli korrodert og pulverisert på grunn av den gjenværende korrosiv gass og metall organisk materiale, og grafittbasens levetid vil bli kraftig redusert. Samtidig vil det falne grafittpulveret forårsake forurensning i brikken. I produksjonsprosessen tilsilisiumkarbid epitaksiale skiver, er det vanskelig å oppfylle folks stadig strengere brukskrav for grafittmaterialer, som seriøst begrenser dens utvikling og praktiske anvendelse. Derfor begynte beleggsteknologi å stige.

Fordeler med SIC -belegg i halvlederindustrien

De fysiske og kjemiske egenskapene til belegget har strenge krav til høy temperaturmotstand og korrosjonsmotstand, som direkte påvirker utbyttet og levetiden til produktet. SIC -materiale har høy styrke, høy hardhet, lav termisk ekspansjonskoeffisient og god termisk ledningsevne. Det er et viktig strukturelt materiale med høy temperatur og halvtemperatur halvledermateriale. Det brukes på grafittbase. Fordelene er:

1) SIC er korrosjonsbestandig og kan pakke inn grafittbasen fullt ut. Den har god tetthet og unngår skade med etsende gass.

2) SIC har høy termisk ledningsevne og høy bindingsstyrke med grafittbasen, noe som sikrer at belegget ikke er lett å falle av etter flere sykluser med høy temperatur og lav temperatur.

3) SIC har god kjemisk stabilitet for å unngå svikt i belegget i en høy temperatur og etsende atmosfære.

Grunnleggende fysiske egenskaper ved CVD SIC -belegg

I tillegg krever epitaksiale ovner av forskjellige materialer grafittbrett med forskjellige ytelsesindikatorer. Matchingen av den termiske ekspansjonskoeffisienten til grafittmaterialer krever tilpasning til veksttemperaturen i den epitaksiale ovnen. For eksempel temperaturen påSilisiumkarbid epitaxyer høyt, og et brett med høy termisk ekspansjonskoeffisientmatching er nødvendig. Den termiske ekspansjonskoeffisienten til SIC er veldig nær grafitt, noe som gjør det egnet som det foretrukne materialet for overflatebelegg av grafittbasen.

SIC -materialer har en rekke krystallformer. De vanligste er 3C, 4H og 6H. SIC av forskjellige krystallformer har forskjellige bruksområder. For eksempel kan 4H-SIC brukes til å produsere enheter med høy effekt; 6H-SIC er den mest stabile og kan brukes til å produsere optoelektroniske enheter; 3C-SIC kan brukes til å produsere GaN-epitaksiale lag og produsere SiC-Gan RF-enheter på grunn av dens lignende struktur som GaN. 3C-SIC blir også ofte referert til som β-SIC. En viktig bruk av β-SIC er som en tynn film- og beleggmateriale. Derfor er β-SIC for øyeblikket hovedmaterialet for belegg.

Kjemisk struktur-av-ß-SIC

Som en vanlig forbrukbar i halvlederproduksjon brukes SIC -belegg hovedsakelig i underlag, epitaksi,oksidasjonsdiffusjon, Etsing og ionimplantasjon. De fysiske og kjemiske egenskapene til belegget har strenge krav til høy temperaturmotstand og korrosjonsmotstand, som direkte påvirker utbyttet og levetiden til produktet. Derfor er fremstilling av SIC -belegg kritisk.