Неліктен SiC жабыны SiC эпитаксиалды өсуі үшін негізгі негізгі материал болып табылады?

CVD жабдығында субстратты тікелей металға немесе жай ғана эпитаксиалды тұндыру үшін негізге қоюға болмайды, себебі ол газ ағынының бағыты (көлденең, тік), температура, қысым, бекіту және ластаушы заттардың түсуі сияқты әртүрлі факторларды қамтиды. Сондықтан негіз қажет, содан кейін субстрат дискіге орналастырылады, содан кейін CVD технологиясын қолдана отырып, субстратта эпитаксиалды тұндыру жүргізіледі. Бұл база болып табыладыSiC қапталған графит негізі.

Негізгі компонент ретінде графит негізі жоғары меншікті беріктігі мен модулі, жақсы термиялық соққыға төзімділігі және коррозияға төзімділігі бар, бірақ өндіріс процесінде графит коррозияға ұшырайтын газдың және металл органикалық заттардың қалдығы салдарынан коррозияға ұшырайды және ұнтақ болады, сондай-ақ қызмет көрсету графит негізінің қызмет ету мерзімі айтарлықтай қысқарады. Сонымен бірге құлаған графит ұнтағы чиптің ластануын тудырады. Өндіріс процесіндекремний карбидті эпитаксиалды пластиналар, графит материалдарын қолданудың барған сайын қатаң талаптарын қанағаттандыру қиын, бұл оның дамуы мен практикалық қолданылуын айтарлықтай шектейді. Сондықтан қаптау технологиясы көтеріле бастады.

Жартылай өткізгіштер өнеркәсібіндегі SiC жабынының артықшылықтары

Қаптаманың физикалық және химиялық қасиеттері өнімнің шығымы мен қызмет ету мерзіміне тікелей әсер ететін жоғары температураға және коррозияға төзімділікке қатаң талаптар қояды. SiC материалы жоғары беріктікке, жоғары қаттылыққа, төмен жылу кеңею коэффициентіне және жақсы жылу өткізгіштікке ие. Бұл маңызды жоғары температуралық құрылымдық материал және жоғары температуралы жартылай өткізгіш материал. Ол графит негізіне қолданылады. Оның артықшылықтары:

1) SiC коррозияға төзімді және графит негізін толығымен орап тастай алады. Ол жақсы тығыздыққа ие және коррозиялық газдың зақымдануын болдырмайды.

2) SiC жоғары жылу өткізгіштікке және графит негізімен жоғары байланысу беріктігіне ие, бұл жабынның бірнеше жоғары температура мен төмен температура циклдарынан кейін оңай құлап кетпеуін қамтамасыз етеді.

3) SiC жоғары температурада және коррозиялық атмосферада жабынның бұзылуын болдырмау үшін жақсы химиялық тұрақтылыққа ие.

CVD SiC жабынының негізгі физикалық қасиеттері

Сонымен қатар, әртүрлі материалдардың эпитаксиалды пештері әртүрлі өнімділік көрсеткіштері бар графит науаларды қажет етеді. Графит материалдарының термиялық кеңею коэффициентінің сәйкестігі эпитаксиалды пештің өсу температурасына бейімделуді талап етеді. Мысалы, температурасыкремний карбидінің эпитаксисіжоғары және жоғары термиялық кеңею коэффициенті сәйкес келетін науа қажет. SiC термиялық кеңею коэффициенті графитке өте жақын, бұл оны графит негізінің бетін жабу үшін қолайлы материал ретінде қолайлы етеді.

SiC материалдарының әртүрлі кристалдық пішіндері бар. Ең көп таралғандары 3C, 4H және 6H. Әртүрлі кристалдық пішіндегі SiC әртүрлі қолданылады. Мысалы, 4H-SiC жоғары қуатты құрылғыларды өндіру үшін пайдаланылуы мүмкін; 6H-SiC ең тұрақты және оптоэлектронды құрылғыларды өндіру үшін пайдаланылуы мүмкін; 3C-SiC GaN эпитаксиалды қабаттарын өндіру және GaN құрылымына ұқсас болғандықтан SiC-GaN RF құрылғыларын өндіру үшін пайдаланылуы мүмкін. 3C-SiC әдетте β-SiC деп те аталады. β-SiC маңызды пайдалану жұқа қабықша және жабын материалы болып табылады. Сондықтан β-SiC қазіргі уақытта жабу үшін негізгі материал болып табылады.

β-SiC-тің химиялық құрылымы

Жартылай өткізгіштер өндірісінде кең таралған шығын материалы ретінде SiC жабыны негізінен субстраттарда, эпитаксияда,тотығу диффузиясы, оюлау және ионды имплантациялау. Қаптаманың физикалық және химиялық қасиеттері өнімнің шығымы мен қызмет ету мерзіміне тікелей әсер ететін жоғары температураға және коррозияға төзімділікке қатаң талаптар қояды. Сондықтан SiC жабындарын дайындау өте маңызды.