Niyə SiC örtüyü SiC epitaksial böyüməsi üçün əsas əsas materialdır?

CVD avadanlıqlarında substratı birbaşa metalın üzərinə və ya sadəcə epitaksial çökmə üçün bazaya yerləşdirmək olmaz, çünki o, qaz axınının istiqaməti (üfüqi, şaquli), temperatur, təzyiq, fiksasiya və düşən çirkləndiricilər kimi müxtəlif amilləri əhatə edir. Buna görə bir baza lazımdır, sonra substrat diskə yerləşdirilir və sonra CVD texnologiyasından istifadə edərək substratda epitaksial çökmə aparılır. Bu əsasdırSiC örtüklü qrafit bazası.

Əsas komponent olaraq, qrafit bazası yüksək xüsusi gücə və modula, yaxşı termal şok müqavimətinə və korroziyaya davamlılığa malikdir, lakin istehsal prosesi zamanı qrafit qalıq aşındırıcı qaz və metal üzvi maddələr səbəbindən korroziyaya uğrayacaq və toz halına gələcək və xidmət qrafit əsasının ömrü xeyli azalacaq. Eyni zamanda, düşmüş qrafit tozu çipin çirklənməsinə səbəb olacaqdır. İstehsal prosesindəsilisium karbid epitaksial vaflilər, insanların qrafit materialları üçün getdikcə daha sərt istifadə tələblərinə cavab vermək çətindir, bu da onun inkişafını və praktik tətbiqini ciddi şəkildə məhdudlaşdırır. Buna görə örtük texnologiyası yüksəlməyə başladı.

Yarımkeçirici sənayesində SiC örtüyünün üstünlükləri

Kaplamanın fiziki və kimyəvi xassələri məhsulun məhsuldarlığına və ömrünə birbaşa təsir edən yüksək temperatur müqaviməti və korroziyaya davamlılıq üçün ciddi tələblərə malikdir. SiC materialı yüksək möhkəmliyə, yüksək sərtliyə, aşağı istilik genişlənmə əmsalı və yaxşı istilik keçiriciliyinə malikdir. Mühüm yüksək temperaturlu struktur materialı və yüksək temperaturlu yarımkeçirici materialdır. Qrafit bazaya tətbiq olunur. Onun üstünlükləri bunlardır:

1) SiC korroziyaya davamlıdır və qrafit əsasını tam sara bilir. Yaxşı sıxlığa malikdir və aşındırıcı qazın zədələnməsinin qarşısını alır.

2) SiC yüksək istilik keçiriciliyinə və qrafit bazası ilə yüksək yapışma gücünə malikdir, bu, örtüyün çoxsaylı yüksək temperatur və aşağı temperatur dövrlərindən sonra düşməsinin asan olmadığını təmin edir.

3) SiC yüksək temperaturda və aşındırıcı atmosferdə örtüyün sıradan çıxmasının qarşısını almaq üçün yaxşı kimyəvi sabitliyə malikdir.

CVD SiC örtüyünün əsas fiziki xassələri

Bundan əlavə, müxtəlif materialların epitaksial sobaları müxtəlif performans göstəriciləri olan qrafit qablar tələb edir. Qrafit materiallarının istilik genişlənmə əmsalının uyğunluğu epitaksial sobanın böyümə temperaturuna uyğunlaşma tələb edir. Məsələn, temperatursilisium karbid epitaksisiyüksəkdir və yüksək istilik genişlənmə əmsalı uyğun olan bir qab tələb olunur. SiC-nin istilik genişlənmə əmsalı qrafit əmsalı ilə çox yaxındır, bu da onu qrafit əsasının səthi örtüyü üçün üstünlük verilən material kimi uyğun edir.

SiC materialları müxtəlif kristal formalara malikdir. Ən çox yayılmışlar 3C, 4H və 6H-dir. Müxtəlif kristal formalarının SiC-nin fərqli istifadəsi var. Məsələn, 4H-SiC yüksək güclü cihazların istehsalı üçün istifadə edilə bilər; 6H-SiC ən stabildir və optoelektronik cihazların istehsalı üçün istifadə edilə bilər; 3C-SiC GaN epitaksial təbəqələrini istehsal etmək və GaN-ə oxşar quruluşa görə SiC-GaN RF cihazlarını istehsal etmək üçün istifadə edilə bilər. 3C-SiC adətən β-SiC olaraq da adlandırılır. β-SiC-nin mühüm istifadəsi nazik təbəqə və örtük materialıdır. Buna görə də, β-SiC hazırda örtük üçün əsas materialdır.

β-SiC-nin kimyəvi quruluşu

Yarımkeçirici istehsalında ümumi istehlak materialı olaraq, SiC örtüyü əsasən substratlarda, epitaksiyada,oksidləşmə diffuziyası, aşındırma və ion implantasiyası. Kaplamanın fiziki və kimyəvi xassələri məhsulun məhsuldarlığına və ömrünə birbaşa təsir edən yüksək temperatur müqaviməti və korroziyaya davamlılıq üçün ciddi tələblərə malikdir. Buna görə SiC örtüyünün hazırlanması çox vacibdir.