Miks on sic -kattekiht SIC -epitaksiaalse kasvu võtme põhimaterjal?

CVD -seadmetes ei saa substraati paigutada otse metallile ega lihtsalt epitaksiaalse sadestumise alusele, kuna see hõlmab mitmesuguseid tegureid, näiteks gaasi voolu suund (horisontaalne, vertikaalne), temperatuur, rõhk, fikseerimine ja langevad saasteained. Seetõttu on vaja alust ja seejärel pannakse substraat kettale ja seejärel viiakse CVD -tehnoloogia abil substraadile epitaksiaalne sadestumine. See alus onSIC kaetud grafiidi alus.

Tuumakomponendina on grafiidi alusel kõrge tugevus ja moodul, hea termiline šokikindlus ja korrosioonikindlus, kuid tootmisprotsessi ajal on grafiit söövitava gaasi ja metallist orgaanilise aine jäägi tõttu söövitatud ja pulbritud ning grafiidi aluse tööiga väheneb märkimisväärselt. Samal ajal põhjustab langenud grafiidipulber kiibi saastumist. Tootmisprotsessisräni karbiidi epitaksiaalsed vahvlid, on keeruline täita inimeste üha rangemaid kasutamisnõudeid grafiidimaterjalidele, mis piirab selle arengut ja praktilist rakendust tõsiselt. Seetõttu hakkas kattetehnoloogia tõusma.

SIC -katte eelised pooljuhtide tööstuses

Katte füüsikalistel ja keemilistel omadustel on ranged nõuded kõrge temperatuuri vastupidavuse ja korrosioonikindluse osas, mis mõjutavad otseselt toote saaki ja eluiga. SIC -materjalil on kõrge tugevus, kõrge karedus, madal soojuspaisumistegur ja hea soojusjuhtivus. See on oluline kõrgtemperatuuriga konstruktsioonimaterjal ja kõrge temperatuuriga pooljuhtmaterjal. Seda rakendatakse grafiidi alusele. Selle eelised on:

1) SIC on korrosioonikindel ja suudab grafiidi aluse täielikult mähkida. Sellel on hea tihedus ja see väldib söövitava gaasi kahjustusi.

2) SIC-l on suur soojusjuhtivus ja suur sidemetugevus grafiidipõhiga, tagades, et pärast mitmete temperatuuride ja madala temperatuuriga tsüklit pole kattekihi kerge maha kukkuda.

3) SIC-l on hea keemiline stabiilsus, et vältida katte rikkeid kõrgtemperatuuril ja söövitava atmosfääri korral.

CVD sic -katte füüsikalised omadused

Lisaks vajavad erinevate materjalide epitaksiaalsed ahjud erinevate jõudlusnäitajatega grafiidialuseid. Grafiidimaterjalide soojuspaisumisteguri sobitamine nõuab kohanemist epitaksiaalse ahju kasvutemperatuuriga. Näiteks temperatuurräni karbiidi epitaksiaon kõrge ja kõrge soojuspaisumiskoefitsiendi sobitamisega on vaja salv. SIC soojuspaisumistegur on väga lähedal grafiidile, muutes selle sobivaks grafiidi aluse pinnakatte eelistatavaks materjaliks.

SIC -materjalidel on mitmesuguseid kristallvorme. Kõige tavalisemad on 3C, 4H ja 6H. Erinevate kristallvormide SIC -l on erinev kasutus. Näiteks saab 4H-SIC-d kasutada suure võimsusega seadmete tootmiseks; 6H-SIC on kõige stabiilsem ja seda saab kasutada optoelektrooniliste seadmete tootmiseks; 3C-SIC-d saab kasutada GAN epitaksiaalsete kihtide tootmiseks ja SIC-GAN RF-seadmete tootmiseks, kuna selle sarnane struktuur GAN-iga. 3C-SIC-d nimetatakse tavaliselt ka β-SIC-ks. Β-SIC oluline kasutamine on õhuke kile ja kattematerjal. Seetõttu on β-SIC praegu katte peamine materjal.

Keemiastruktuur-β-sic

Pooljuhtide tootmisel tavalise tarbekaupana kasutatakse SIC -katte peamiselt substraatides, epitaksiat,oksüdatsiooni difusioon, söövitus ja ioonide implanteerimine. Katte füüsikalistel ja keemilistel omadustel on ranged nõuded kõrge temperatuuri vastupidavuse ja korrosioonikindluse osas, mis mõjutavad otseselt toote saaki ja eluiga. Seetõttu on SIC -katte valmistamine kriitiline.