Защо SiC покритието е основен основен материал за SiC епитаксиален растеж?

При CVD оборудването субстратът не може да бъде поставен директно върху метала или просто върху основа за епитаксиално отлагане, тъй като включва различни фактори като посока на газовия поток (хоризонтална, вертикална), температура, налягане, фиксиране и падащи замърсители. Следователно е необходима основа, след което субстратът се поставя върху диска и след това се извършва епитаксиално отлагане върху субстрата с помощта на CVD технология. Тази база еГрафитна основа с SiC покритие.

Като основен компонент, графитната основа има висока специфична якост и модул, добра устойчивост на термичен удар и устойчивост на корозия, но по време на производствения процес графитът ще бъде корозирал и прахообразен поради остатъчния корозивен газ и метална органична материя, и услугата животът на графитната основа ще бъде значително намален. В същото време падналият графитен прах ще причини замърсяване на чипа. В производствения процес наепитаксиални пластини от силициев карбид, е трудно да се отговори на все по-строгите изисквания на хората за употреба на графитни материали, което сериозно ограничава неговото развитие и практическо приложение. Следователно технологията за нанасяне на покрития започна да се развива.

Предимства на SiC покритието в полупроводниковата индустрия

Физическите и химичните свойства на покритието имат строги изисквания за устойчивост на висока температура и устойчивост на корозия, които пряко влияят върху добива и живота на продукта. SiC материалът има висока якост, висока твърдост, нисък коефициент на термично разширение и добра топлопроводимост. Това е важен високотемпературен структурен материал и високотемпературен полупроводников материал. Нанася се върху графитна основа. Предимствата му са:

1) SiC е устойчив на корозия и може напълно да обвие графитната основа. Има добра плътност и избягва повреда от корозивен газ.

2) SiC има висока топлопроводимост и висока якост на свързване с графитната основа, което гарантира, че покритието не пада лесно след множество цикли на висока и ниска температура.

3) SiC има добра химическа стабилност, за да се избегне повреда на покритието при висока температура и корозивна атмосфера.

Основни физични свойства на CVD SiC покритие

В допълнение, епитаксиалните пещи от различни материали изискват графитни тарелки с различни показатели за ефективност. Съгласуването на коефициента на топлинно разширение на графитните материали изисква адаптиране към температурата на растеж на епитаксиалната пещ. Например, температурата насилициев карбид епитаксияе висока и е необходима тава с висок коефициент на топлинно разширение. Коефициентът на топлинно разширение на SiC е много близък до този на графита, което го прави подходящ като предпочитан материал за повърхностно покритие на графитната основа.

SiC материалите имат различни кристални форми. Най-често срещаните са 3C, 4H и 6H. SiC от различни кристални форми има различни приложения. Например 4H-SiC може да се използва за производство на устройства с висока мощност; 6H-SiC е най-стабилен и може да се използва за производство на оптоелектронни устройства; 3C-SiC може да се използва за производство на GaN епитаксиални слоеве и производство на SiC-GaN радиочестотни устройства поради сходната му структура с GaN. 3C-SiC също обикновено се нарича β-SiC. Важна употреба на β-SiC е като тънък филм и материал за покритие. Следователно β-SiC в момента е основният материал за покритие.

Химическа-структура-на-β-SiC

Като обичаен консуматив в производството на полупроводници, SiC покритието се използва главно в субстрати, епитаксия,окислителна дифузия, ецване и йонна имплантация. Физичните и химичните свойства на покритието имат строги изисквания за устойчивост на висока температура и устойчивост на корозия, които пряко влияят върху добива и живота на продукта. Следователно подготовката на SiC покритие е критична.