Por que o SiC está revestindo um material essencial para o crescimento epitaxial do SiC?

No equipamento CVD, o substrato não pode ser colocado diretamente no metal ou simplesmente em uma base para a deposição epitaxial, porque envolve vários fatores, como a direção do fluxo de gás (horizontal, vertical), temperatura, pressão, fixação e queda de poluentes. Portanto, é necessária uma base e, em seguida, o substrato é colocado no disco e, em seguida, a deposição epitaxial é realizada no substrato usando a tecnologia CVD. Esta base é oBase de grafite revestida com sic.

Como componente do núcleo, a base de grafite possui alta resistência e módulo específicos, boa resistência ao choque térmico e resistência à corrosão, mas durante o processo de produção, a grafite será corroída e em pó devido à matéria orgânica de gás e metal residual, e a vida útil da base de grafite será bastante reduzida. Ao mesmo tempo, o pó de grafite caído causará contaminação no chip. No processo de produção debolachas epitaxiais de carboneto de silício, é difícil atender aos requisitos de uso cada vez mais rigoroso das pessoas para materiais de grafite, o que restringe seriamente seu desenvolvimento e aplicação prática. Portanto, a tecnologia de revestimento começou a aumentar.

Vantagens do revestimento SiC na indústria de semicondutores

As propriedades físicas e químicas do revestimento têm requisitos estritos para resistência a alta temperatura e resistência à corrosão, que afetam diretamente o rendimento e a vida útil do produto. O material SiC possui alta resistência, alta dureza, baixo coeficiente de expansão térmica e boa condutividade térmica. É um importante material estrutural de alta temperatura e material semicondutor de alta temperatura. É aplicado à base de grafite. Suas vantagens são:

1) O SIC é resistente à corrosão e pode embrulhar completamente a base de grafite. Tem boa densidade e evita danos pelo gás corrosivo.

2) O SIC possui alta condutividade térmica e alta resistência de ligação com a base de grafite, garantindo que o revestimento não seja fácil de cair após vários ciclos de alta temperatura e baixa temperatura.

3) O SIC tem uma boa estabilidade química para evitar a falha do revestimento em uma atmosfera de alta temperatura e corrosivo.

Propriedades físicas básicas do revestimento CVD SiC

Além disso, os fornos epitaxiais de diferentes materiais requerem bandejas de grafite com diferentes indicadores de desempenho. A correspondência do coeficiente de expansão térmica de materiais de grafite requer adaptação à temperatura de crescimento do forno epitaxial. Por exemplo, a temperatura deEpitaxia de carboneto de silícioé alto e é necessária uma bandeja com alto coeficiente de expansão térmica. O coeficiente de expansão térmica do SiC é muito próximo ao da grafite, tornando -o adequado como material preferido para o revestimento de superfície da base de grafite.

Os materiais SiC têm uma variedade de formas de cristal. Os mais comuns são 3C, 4H e 6H. SiC de diferentes formas de cristal tem usos diferentes. Por exemplo, o 4H-SIC pode ser usado para fabricar dispositivos de alta potência; O 6H-SIC é o mais estável e pode ser usado para fabricar dispositivos optoeletrônicos; O 3C-SIC pode ser usado para produzir camadas epitaxiais de GaN e fabricar dispositivos SIC-GAN RF devido à sua estrutura semelhante ao GaN. 3C-SIC também é comumente referido como β-SIC. Um uso importante do β-SIC é como um filme fino e material de revestimento. Portanto, o β-SIC é atualmente o principal material para revestimento.

Estrutura química de β-SIC

Como consumível comum na produção de semicondutores, o revestimento SiC é usado principalmente em substratos, epitaxia,Difusão de oxidação, gravura e implante de íons. As propriedades físicas e químicas do revestimento têm requisitos estritos para resistência a alta temperatura e resistência à corrosão, que afetam diretamente o rendimento e a vida útil do produto. Portanto, a preparação do revestimento SiC é crítica.