A SiC-bevonatú grafit bázisokat gyakran használják egykristályos szubsztrátok alátámasztására és melegítésére fémorganikus kémiai gőzfázisú leválasztási (MOCVD) berendezésekben. A SiC-bevonatú grafit bázis termikus stabilitása, termikus egyenletessége és egyéb teljesítményparaméterei döntő szerepet játszanak az epitaxiális anyagnövekedés minőségében, így ez a MOCVD berendezések alapvető kulcskomponense.
A wafer gyártási folyamata során epitaxiális rétegeket építenek fel egyes wafer szubsztrátokon az eszközök gyártásának megkönnyítése érdekében. A tipikus LED-es fénykibocsátó eszközöknek GaAs epitaxiális rétegeket kell készíteniük szilícium szubsztráton; A SiC epitaxiális réteget a vezetőképes SiC szubsztrátra növesztik olyan eszközök építéséhez, mint az SBD, MOSFET stb., nagyfeszültségű, nagyáramú és egyéb teljesítményalkalmazásokhoz; A GaN epitaxiális réteget félig szigetelt SiC szubsztráton építik fel HEMT és más eszközök további építéséhez RF alkalmazásokhoz, például kommunikációhoz. Ez a folyamat elválaszthatatlan a CVD berendezésektől.
A CVD berendezésben az aljzatot nem lehet közvetlenül a fémre helyezni, vagy egyszerűen egy alapra helyezni az epitaxiális leválasztáshoz, mivel ez magában foglalja a gázáramlást (vízszintes, függőleges), a hőmérsékletet, a nyomást, a rögzítést, a szennyező anyagok leválását és egyéb befolyásoló tényezőket. Ezért szükséges egy alap használata, majd az aljzat elhelyezése a korongra, majd a CVD technológiával epitaxiális leválasztás az aljzatra, ami egy SiC bevonatú grafit alap (más néven tálca).
A SiC-bevonatú grafit bázisokat gyakran használják egykristályos szubsztrátok alátámasztására és melegítésére fémorganikus kémiai gőzfázisú leválasztási (MOCVD) berendezésekben. A SiC-bevonatú grafit bázis termikus stabilitása, termikus egyenletessége és egyéb teljesítményparaméterei döntő szerepet játszanak az epitaxiális anyagnövekedés minőségében, így ez a MOCVD berendezések alapvető kulcskomponense.
A fémorganikus kémiai gőzfázisú leválasztás (MOCVD) a kék LED-ekben lévő GaN-filmek epitaxiális növesztésének elterjedt technológiája. Előnyei az egyszerű kezelhetőség, a szabályozható növekedési sebesség és a GaN-filmek nagy tisztasága. A MOCVD-berendezések reakciókamrájának fontos alkotóelemeként a GaN-film epitaxiális növesztéséhez használt csapágyalapnak a magas hőmérséklettel szembeni ellenállással, az egyenletes hővezető képességgel, a jó kémiai stabilitással és az erős hősokk-állósággal kell rendelkeznie. A grafitanyag megfelelhet a fenti feltételeknek.
Az MOCVD berendezések egyik alapvető alkotóelemeként a grafit alap a hordozó hordozója és fűtőteste, amely közvetlenül meghatározza a filmanyag egyenletességét és tisztaságát, így minősége közvetlenül befolyásolja az epitaxiális lemez előkészítését, ugyanakkor a felhasználások számának növekedésével és a munkakörülmények változásával nagyon könnyen kopható, a fogyóeszközök közé tartozik.
Bár a grafit kiváló hővezető képességgel és stabilitással rendelkezik, jó előnnyel jár, mint MOCVD berendezések alapkomponense, de a gyártási folyamat során a grafit a korrozív gázok és fémes szerves anyagok maradványai miatt korrodálja a port, és a grafitallap élettartama jelentősen csökken. Ugyanakkor a lehulló grafitpor szennyezi a chipet.
A bevonattechnológia megjelenése lehetővé teszi a felületi por rögzítését, a hővezető képesség javítását és a hőeloszlás kiegyenlítését, ami a probléma megoldásának fő technológiájává vált. A grafitalapú MOCVD berendezések használati környezetében a grafitalapú felületbevonatnak a következő jellemzőkkel kell rendelkeznie:
(1) A grafit alap teljesen becsomagolható, és a sűrűsége jó, egyébként a grafit alap könnyen korrodálódik a korrozív gázban.
(2) A grafitbázissal való kombinált szilárdság magas, így a bevonat nem könnyen leesik több magas és alacsony hőmérsékleti ciklus után sem.
(3) Jó kémiai stabilitással rendelkezik, így elkerülhető a bevonat meghibásodása magas hőmérsékleten és korrozív környezetben.
A SiC előnyei közé tartozik a korrózióállóság, a magas hővezető képesség, a hősokk-állóság és a magas kémiai stabilitás, és jól működik GaN epitaxiális atmoszférában. Ezenkívül a SiC hőtágulási együtthatója alig tér el a grafitétól, így a SiC az előnyben részesített anyag a grafitalapú felületbevonatokhoz.
Jelenleg a legelterjedtebb SiC főként 3C, 4H és 6H típusú, és a különböző kristálytípusok felhasználási módjai eltérőek. Például a 4H-SiC nagy teljesítményű eszközök gyártására alkalmas; a 6H-SiC a legstabilabb, és fotoelektromos eszközök gyártására alkalmas; A GaN-hoz hasonló szerkezete miatt a 3C-SiC felhasználható GaN epitaxiális réteg előállítására és SiC-GaN rádiófrekvenciás eszközök gyártására. A 3C-SiC-t β-SiC-ként is ismerik, és a β-SiC egyik fontos felhasználási módja a film- és bevonóanyagként való felhasználás, így a β-SiC jelenleg a fő bevonóanyag.
Közzététel ideje: 2023. augusztus 4.