SiC бүрсэн бал чулуун суурийг металл-органик химийн ууршуулах (MOCVD) тоног төхөөрөмжийн дан талст субстратыг дэмжих, халаахад түгээмэл ашигладаг. SiC бүрсэн бал чулуун суурийн дулааны тогтвортой байдал, дулааны жигд байдал болон бусад гүйцэтгэлийн үзүүлэлтүүд нь эпитаксиаль материалын өсөлтийн чанарт шийдвэрлэх үүрэг гүйцэтгэдэг тул MOCVD тоног төхөөрөмжийн гол гол бүрэлдэхүүн хэсэг юм.
Вафер үйлдвэрлэх явцад төхөөрөмж үйлдвэрлэхэд хялбар болгохын тулд зарим ваферийн суурь дээр эпитаксиаль давхаргыг нэмж бүтээдэг. Ердийн LED гэрэл ялгаруулдаг төхөөрөмжүүд нь цахиурын суурь дээр GaAs-ийн эпитаксиаль давхаргыг бэлтгэх шаардлагатай байдаг; SiC эпитаксиаль давхаргыг өндөр хүчдэл, өндөр гүйдэл болон бусад чадлын хэрэглээнд зориулж SBD, MOSFET гэх мэт төхөөрөмжийг барихад зориулж дамжуулагч SiC суурь дээр ургадаг; GaN эпитаксиаль давхаргыг хагас дулаалгатай SiC суурь дээр барьж, HEMT болон харилцаа холбоо зэрэг RF хэрэглээнд зориулсан бусад төхөөрөмжийг цаашид бүтээдэг. Энэ үйл явц нь CVD тоног төхөөрөмжөөс салшгүй юм.
CVD тоног төхөөрөмжид суурь материалыг металл дээр шууд байрлуулах эсвэл эпитаксиаль тунадасжуулах суурь дээр зүгээр л байрлуулж болохгүй, учир нь энэ нь хийн урсгал (хэвтээ, босоо), температур, даралт, бэхэлгээ, бохирдуулагчийг гадагшлуулах болон нөлөөллийн хүчин зүйлсийн бусад талуудыг хамардаг. Тиймээс суурь ашиглах шаардлагатай бөгөөд дараа нь суурь материалыг дискэн дээр байрлуулж, дараа нь CVD технологийг ашиглан суурь дээр эпитаксиаль тунадасжуулах шаардлагатай бөгөөд энэ нь SiC бүрсэн бал чулуун суурь (мөн тавиур гэж нэрлэдэг) юм.
SiC бүрсэн бал чулуун суурийг металл-органик химийн ууршуулах (MOCVD) тоног төхөөрөмжийн дан талст субстратыг дэмжих, халаахад түгээмэл ашигладаг. SiC бүрсэн бал чулуун суурийн дулааны тогтвортой байдал, дулааны жигд байдал болон бусад гүйцэтгэлийн үзүүлэлтүүд нь эпитаксиаль материалын өсөлтийн чанарт шийдвэрлэх үүрэг гүйцэтгэдэг тул MOCVD тоног төхөөрөмжийн гол гол бүрэлдэхүүн хэсэг юм.
Металл-органик химийн ууршуулах (MOCVD) нь цэнхэр LED дээрх GaN хальсны эпитаксиаль ургалтын гол технологи юм. Энэ нь энгийн ажиллагаа, хяналттай өсөлтийн хурд, GaN хальсны өндөр цэвэршилт зэрэг давуу талуудтай. MOCVD тоног төхөөрөмжийн урвалын камерт чухал бүрэлдэхүүн хэсэг болох GaN хальсны эпитаксиаль ургалтад ашигладаг холхивчийн суурь нь өндөр температурт тэсвэртэй, жигд дулаан дамжуулалт, сайн химийн тогтвортой байдал, хүчтэй дулааны цохилтод тэсвэртэй гэх мэт давуу талуудтай байх шаардлагатай. Графит материал нь дээрх нөхцлийг хангаж чадна.
MOCVD тоног төхөөрөмжийн гол бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн нэг болох бал чулуун суурь нь суурь материалын тээвэрлэгч ба халаалтын бие бөгөөд хальсан материалын жигд байдал, цэвэр байдлыг шууд тодорхойлдог тул түүний чанар нь эпитаксиаль хуудсыг бэлтгэхэд шууд нөлөөлдөг бөгөөд үүний зэрэгцээ хэрэглээний тоо нэмэгдэж, ажлын нөхцөл өөрчлөгдөхийн хэрээр элэгдэхэд маш хялбар байдаг.
Бал чулуу нь маш сайн дулаан дамжуулалт, тогтвортой байдалтай боловч MOCVD тоног төхөөрөмжийн үндсэн бүрэлдэхүүн хэсэг болох давуу талтай боловч үйлдвэрлэлийн процесст бал чулуу нь идэмхий хий болон металл органик бодисын үлдэгдэлээс болж нунтагыг зэврүүлж, бал чулуун суурийн ашиглалтын хугацаа эрс багасна. Үүний зэрэгцээ, бал чулуун нунтаг унах нь чипийг бохирдуулах болно.
Бүрэх технологийн гарч ирснээр гадаргуугийн нунтаг бэхэлгээг хангаж, дулаан дамжуулалтыг сайжруулж, дулааны тархалтыг тэнцвэржүүлж, энэ асуудлыг шийдвэрлэх гол технологи болсон. MOCVD тоног төхөөрөмжийн ашиглалтын орчинд графит суурьтай тул графит суурьтай гадаргуугийн бүрээс нь дараах шинж чанаруудыг хангасан байх ёстой.
(1) Бал чулуун суурийг бүрэн ороож болох бөгөөд нягтрал нь сайн, эс тэгвээс бал чулуун суурь нь идэмхий хийд амархан зэврэх боломжтой.
(2) Хэд хэдэн өндөр температур болон нам температурын мөчлөгийн дараа бүрхүүл амархан унахгүй байхын тулд бал чулуун суурьтай хослуулсан бат бэх нь өндөр байдаг.
(3) Өндөр температур болон идэмхий агаар мандалд бүрхүүлийн эвдрэлээс зайлсхийхийн тулд химийн сайн тогтвортой байдалтай.
SiC нь зэврэлтэнд тэсвэртэй, өндөр дулаан дамжуулалттай, дулааны цохилтод тэсвэртэй, химийн өндөр тогтвортой байдал зэрэг давуу талуудтай бөгөөд GaN эпитаксиаль агаар мандалд сайн ажиллах боломжтой. Үүнээс гадна, SiC-ийн дулааны тэлэлтийн коэффициент нь бал чулууныхаас маш бага ялгаатай тул SiC нь бал чулуун суурийн гадаргууг бүрэх хамгийн тохиромжтой материал юм.
Одоогийн байдлаар түгээмэл хэрэглэгддэг SiC нь голчлон 3C, 4H, 6H төрөл бөгөөд янз бүрийн болор төрлүүдийн SiC хэрэглээ өөр өөр байдаг. Жишээлбэл, 4H-SiC нь өндөр хүчин чадалтай төхөөрөмж үйлдвэрлэх боломжтой; 6H-SiC нь хамгийн тогтвортой бөгөөд фотоэлектрик төхөөрөмж үйлдвэрлэх боломжтой; GaN-тэй төстэй бүтэцтэй тул 3C-SiC нь GaN эпитаксиал давхарга үүсгэх, SiC-GaN RF төхөөрөмж үйлдвэрлэхэд ашиглагдаж болно. 3C-SiC нь мөн β-SiC гэгддэг бөгөөд β-SiC-ийн чухал хэрэглээ нь хальс болон бүрэх материал болох тул β-SiC нь одоогоор бүрэх гол материал болж байна.
Нийтэлсэн цаг: 2023 оны 8-р сарын 4