Basis grafit berlapis SiC umumnya digunakan untuk menyangga dan memanaskan substrat kristal tunggal dalam peralatan pengendapan uap kimia organik-logam (MOCVD). Stabilitas termal, keseragaman termal, dan parameter kinerja lainnya dari basis grafit berlapis SiC memainkan peran penting dalam kualitas pertumbuhan material epitaksial, sehingga menjadi komponen kunci utama peralatan MOCVD.
Dalam proses pembuatan wafer, lapisan epitaksial selanjutnya dibangun pada beberapa substrat wafer untuk memfasilitasi pembuatan perangkat. Perangkat pemancar cahaya LED yang umum perlu menyiapkan lapisan epitaksial GaAs pada substrat silikon; Lapisan epitaksial SiC tumbuh pada substrat SiC konduktif untuk konstruksi perangkat seperti SBD, MOSFET, dll., untuk tegangan tinggi, arus tinggi, dan aplikasi daya lainnya; Lapisan epitaksial GaN dibangun pada substrat SiC semi-terisolasi untuk lebih lanjut membangun HEMT dan perangkat lain untuk aplikasi RF seperti komunikasi. Proses ini tidak dapat dipisahkan dari peralatan CVD.
Pada peralatan CVD, substrat tidak dapat langsung diletakkan pada logam atau hanya diletakkan pada alas untuk pengendapan epitaksial, karena melibatkan aliran gas (horizontal, vertikal), suhu, tekanan, fiksasi, pelepasan polutan dan aspek lain dari faktor pengaruh. Oleh karena itu, perlu menggunakan alas, lalu meletakkan substrat pada cakram, lalu menggunakan teknologi CVD untuk pengendapan epitaksial pada substrat, yaitu alas grafit berlapis SiC (juga dikenal sebagai baki).
Basis grafit berlapis SiC umumnya digunakan untuk menyangga dan memanaskan substrat kristal tunggal dalam peralatan pengendapan uap kimia organik-logam (MOCVD). Stabilitas termal, keseragaman termal, dan parameter kinerja lainnya dari basis grafit berlapis SiC memainkan peran penting dalam kualitas pertumbuhan material epitaksial, sehingga menjadi komponen kunci utama peralatan MOCVD.
Deposisi uap kimia organik-logam (MOCVD) adalah teknologi utama untuk pertumbuhan epitaksial film GaN dalam LED biru. Teknologi ini memiliki keunggulan pengoperasian yang sederhana, laju pertumbuhan yang terkendali, dan kemurnian film GaN yang tinggi. Sebagai komponen penting dalam ruang reaksi peralatan MOCVD, alas bantalan yang digunakan untuk pertumbuhan epitaksial film GaN harus memiliki keunggulan ketahanan suhu tinggi, konduktivitas termal yang seragam, stabilitas kimia yang baik, ketahanan guncangan termal yang kuat, dll. Material grafit dapat memenuhi kondisi di atas.
Sebagai salah satu komponen inti peralatan MOCVD, dasar grafit merupakan pembawa dan badan pemanas substrat, yang secara langsung menentukan keseragaman dan kemurnian bahan film, sehingga kualitasnya secara langsung memengaruhi persiapan lembaran epitaksial, dan pada saat yang sama, dengan peningkatan jumlah penggunaan dan perubahan kondisi kerja, sangat mudah aus, termasuk bahan habis pakai.
Meskipun grafit memiliki konduktivitas termal dan stabilitas yang sangat baik, grafit memiliki keunggulan yang baik sebagai komponen dasar peralatan MOCVD, tetapi dalam proses produksi, grafit akan menimbulkan korosi pada bubuk karena residu gas korosif dan bahan organik metalik, dan masa pakai dasar grafit akan sangat berkurang. Pada saat yang sama, bubuk grafit yang jatuh akan menyebabkan polusi pada chip.
Munculnya teknologi pelapisan dapat memberikan fiksasi serbuk permukaan, meningkatkan konduktivitas termal, dan menyamakan distribusi panas, yang telah menjadi teknologi utama untuk mengatasi masalah ini. Basis grafit dalam lingkungan penggunaan peralatan MOCVD, pelapisan permukaan basis grafit harus memenuhi karakteristik berikut:
(1) Basis grafit dapat dibungkus sepenuhnya, dan kepadatannya bagus, jika tidak, basis grafit mudah terkorosi dalam gas korosif.
(2) Kekuatan kombinasi dengan dasar grafit tinggi untuk memastikan bahwa lapisan tidak mudah terkelupas setelah beberapa siklus suhu tinggi dan suhu rendah.
(3) Memiliki stabilitas kimia yang baik untuk menghindari kegagalan pelapisan pada suhu tinggi dan atmosfer korosif.
SiC memiliki keunggulan ketahanan terhadap korosi, konduktivitas termal yang tinggi, ketahanan terhadap guncangan termal, dan stabilitas kimia yang tinggi, serta dapat bekerja dengan baik dalam atmosfer epitaksial GaN. Selain itu, koefisien ekspansi termal SiC sangat sedikit berbeda dari grafit, sehingga SiC merupakan material pilihan untuk pelapisan permukaan berbasis grafit.
Saat ini, SiC yang umum digunakan adalah tipe 3C, 4H, dan 6H, dan penggunaan SiC pada berbagai jenis kristal berbeda-beda. Misalnya, 4H-SiC dapat memproduksi perangkat berdaya tinggi; 6H-SiC adalah yang paling stabil dan dapat memproduksi perangkat fotolistrik; Karena strukturnya yang mirip dengan GaN, 3C-SiC dapat digunakan untuk memproduksi lapisan epitaksial GaN dan memproduksi perangkat RF SiC-GaN. 3C-SiC juga dikenal sebagai β-SiC, dan penggunaan penting β-SiC adalah sebagai bahan film dan pelapis, sehingga β-SiC saat ini merupakan bahan utama untuk pelapisan.
Waktu posting: 04-Agu-2023