Графитовые основания с покрытием SiC обычно используются для поддержки и нагрева монокристаллических подложек в оборудовании для химического осаждения из паровой фазы металлоорганических соединений (MOCVD). Термическая стабильность, тепловая однородность и другие эксплуатационные параметры графитового основания с покрытием SiC играют решающую роль в качестве эпитаксиального роста материала, поэтому оно является основным ключевым компонентом оборудования MOCVD.
В процессе производства пластин эпитаксиальные слои дополнительно конструируются на некоторых подложках пластин для облегчения производства устройств. Типичные светодиодные светоизлучающие устройства должны подготовить эпитаксиальные слои GaAs на кремниевых подложках; Эпитаксиальный слой SiC выращивается на проводящей подложке SiC для создания таких устройств, как SBD, MOSFET и т. д., для высокого напряжения, сильного тока и других применений с большой мощностью; Эпитаксиальный слой GaN конструируется на полуизолированной подложке SiC для дальнейшего создания HEMT и других устройств для радиочастотных применений, таких как связь. Этот процесс неотделим от оборудования CVD.
В оборудовании CVD подложка не может быть непосредственно размещена на металле или просто размещена на основании для эпитаксиального осаждения, поскольку это включает в себя поток газа (горизонтальный, вертикальный), температуру, давление, фиксацию, сброс загрязняющих веществ и другие аспекты факторов влияния. Поэтому необходимо использовать основание, а затем разместить подложку на диске, а затем использовать технологию CVD для эпитаксиального осаждения на подложке, которая представляет собой графитовое основание с покрытием SiC (также известное как поддон).
Графитовые основания с покрытием SiC обычно используются для поддержки и нагрева монокристаллических подложек в оборудовании для химического осаждения из паровой фазы металлоорганических соединений (MOCVD). Термическая стабильность, тепловая однородность и другие эксплуатационные параметры графитового основания с покрытием SiC играют решающую роль в качестве эпитаксиального роста материала, поэтому оно является основным ключевым компонентом оборудования MOCVD.
Металлоорганическое химическое осаждение из паровой фазы (MOCVD) является основной технологией для эпитаксиального роста пленок GaN в синих светодиодах. Она имеет такие преимущества, как простота эксплуатации, контролируемая скорость роста и высокая чистота пленок GaN. Как важный компонент в реакционной камере оборудования MOCVD, опорная база, используемая для эпитаксиального роста пленок GaN, должна обладать такими преимуществами, как высокая термостойкость, равномерная теплопроводность, хорошая химическая стабильность, высокая термостойкость и т. д. Графитовый материал может соответствовать вышеуказанным условиям.
Являясь одним из основных компонентов оборудования MOCVD, графитовая основа является носителем и нагревательным элементом подложки, что напрямую определяет однородность и чистоту материала пленки, поэтому ее качество напрямую влияет на подготовку эпитаксиального листа, и в то же время, с увеличением количества использований и изменением условий работы, она очень легко изнашивается, относясь к расходным материалам.
Хотя графит обладает превосходной теплопроводностью и стабильностью, он имеет хорошее преимущество в качестве базового компонента оборудования MOCVD, но в процессе производства графит будет разъедать порошок из-за остатков едких газов и металлоорганики, и срок службы графитовой основы будет значительно сокращен. В то же время падающий графитовый порошок будет загрязнять чип.
Появление технологии покрытия может обеспечить фиксацию поверхностного порошка, улучшить теплопроводность и выровнять распределение тепла, что стало основной технологией для решения этой проблемы. Графитовая основа в среде использования оборудования MOCVD, поверхностное покрытие графитовой основы должно соответствовать следующим характеристикам:
(1) Графитовое основание может быть полностью обернуто, и плотность будет хорошей, в противном случае графитовое основание легко подвергнется коррозии в едком газе.
(2) Прочность соединения с графитовой основой высокая, что гарантирует, что покрытие не отвалится после нескольких циклов высоких и низких температур.
(3) Обладает хорошей химической стабильностью, что позволяет избежать разрушения покрытия при высоких температурах и коррозионной атмосфере.
SiC обладает преимуществами коррозионной стойкости, высокой теплопроводности, стойкости к тепловому удару и высокой химической стабильности и может хорошо работать в эпитаксиальной атмосфере GaN. Кроме того, коэффициент теплового расширения SiC мало отличается от коэффициента графита, поэтому SiC является предпочтительным материалом для поверхностного покрытия графитовой основы.
В настоящее время распространенным SiC является в основном тип 3C, 4H и 6H, а применение SiC в различных типах кристаллов различно. Например, 4H-SiC может использоваться для производства высокомощных устройств; 6H-SiC является наиболее стабильным и может использоваться для производства фотоэлектрических устройств; Благодаря своей структуре, схожей с GaN, 3C-SiC может использоваться для производства эпитаксиального слоя GaN и производства радиочастотных устройств SiC-GaN. 3C-SiC также широко известен как β-SiC, и важным применением β-SiC является использование в качестве материала для пленок и покрытий, поэтому β-SiC в настоящее время является основным материалом для покрытий.
Время публикации: 04-08-2023