SiC kaplama neden SiC epitaksiyel büyümesi için önemli bir çekirdek malzemedir?

CVD ekipmanında, alt tabaka epitaksiyel biriktirme için doğrudan metal üzerine veya basitçe bir taban üzerine yerleştirilemez çünkü gaz akış yönü (yatay, dikey), sıcaklık, basınç, sabitleme ve düşen kirleticiler gibi çeşitli faktörleri içerir. Bu nedenle bir tabana ihtiyaç duyulur ve ardından substrat disk üzerine yerleştirilir ve ardından CVD teknolojisi kullanılarak substrat üzerine epitaksiyel biriktirme gerçekleştirilir. Bu temelSiC kaplı grafit bazlı.

Çekirdek bileşen olarak grafit bazın yüksek özgül mukavemeti ve modülü, iyi termal şok direnci ve korozyon direnci vardır, ancak üretim işlemi sırasında grafit, artık aşındırıcı gaz ve metal organik madde nedeniyle korozyona uğrayacak ve toz haline gelecektir. Grafit tabanın ömrü büyük ölçüde azalacaktır. Aynı zamanda düşen grafit tozu talaşın kirlenmesine neden olacaktır. Üretim sürecindesilisyum karbür epitaksiyel levhalarİnsanların grafit malzemelerine yönelik giderek daha sıkı hale gelen kullanım gereksinimlerini karşılamak zordur, bu da onun gelişimini ve pratik uygulamasını ciddi şekilde kısıtlar. Bu nedenle kaplama teknolojisi yükselmeye başladı.

Yarı iletken endüstrisinde SiC kaplamanın avantajları

Kaplamanın fiziksel ve kimyasal özellikleri, ürünün verimini ve ömrünü doğrudan etkileyen yüksek sıcaklık dayanımı ve korozyon direnci açısından katı gereksinimlere sahiptir. SiC malzemesi yüksek mukavemete, yüksek sertliğe, düşük ısıl genleşme katsayısına ve iyi ısı iletkenliğine sahiptir. Önemli bir yüksek sıcaklık yapısal malzemesi ve yüksek sıcaklık yarı iletken malzemesidir. Grafit tabana uygulanır. Avantajları şunlardır:

1) SiC korozyona dayanıklıdır ve grafit tabanı tamamen sarabilir. İyi bir yoğunluğa sahiptir ve aşındırıcı gazın neden olduğu hasarı önler.

2) SiC, yüksek termal iletkenliğe ve grafit bazlı yüksek bağlanma mukavemetine sahiptir, bu da kaplamanın birden fazla yüksek sıcaklık ve düşük sıcaklık döngüsünden sonra düşmesinin kolay olmamasını sağlar.

3) SiC, yüksek sıcaklık ve aşındırıcı atmosferde kaplamanın arızalanmasını önlemek için iyi bir kimyasal stabiliteye sahiptir.

CVD SiC kaplamanın temel fiziksel özellikleri

Ayrıca farklı malzemelerden yapılan epitaksiyel fırınlar, farklı performans göstergelerine sahip grafit tepsiler gerektirir. Grafit malzemelerin termal genleşme katsayısının eşleştirilmesi, epitaksiyel fırının büyüme sıcaklığına uyum sağlanmasını gerektirir. Örneğin, sıcaklığısilisyum karbür epitaksiyüksektir ve termal genleşme katsayısı eşleşmesi yüksek bir tepsi gereklidir. SiC'nin termal genleşme katsayısı grafitinkine çok yakındır ve bu da onu grafit bazın yüzey kaplaması için tercih edilen malzeme olarak uygun kılar.

SiC malzemeleri çeşitli kristal formlara sahiptir. En yaygın olanları 3C, 4H ve 6H'dir. Farklı kristal formlarındaki SiC'nin farklı kullanımları vardır. Örneğin 4H-SiC, yüksek güçlü cihazların üretiminde kullanılabilir; 6H-SiC en kararlı olanıdır ve optoelektronik cihazların üretiminde kullanılabilir; 3C-SiC, GaN'a benzer yapısı nedeniyle GaN epitaksiyel katmanları üretmek ve SiC-GaN RF cihazları üretmek için kullanılabilir. 3C-SiC aynı zamanda yaygın olarak β-SiC olarak da adlandırılır. β-SiC'nin önemli bir kullanımı ince film ve kaplama malzemesidir. Bu nedenle, β-SiC şu anda kaplama için ana malzemedir.

β-SiC'nin kimyasal yapısı

Yarı iletken üretiminde yaygın bir sarf malzemesi olan SiC kaplama esas olarak alt tabakalarda, epitakside,oksidasyon difüzyonu, aşındırma ve iyon implantasyonu. Kaplamanın fiziksel ve kimyasal özellikleri, ürünün verimini ve ömrünü doğrudan etkileyen yüksek sıcaklık dayanımı ve korozyon direnci açısından katı gereksinimlere sahiptir. Bu nedenle SiC kaplamanın hazırlanması kritik öneme sahiptir.