SiC-belagda grafitbaser används ofta för att stödja och värma enkristallsubstrat i utrustning för metallorganisk kemisk ångavsättning (MOCVD). Termisk stabilitet, termisk likformighet och andra prestandaparametrar för SiC-belagd grafitbas spelar en avgörande roll för kvaliteten på epitaxiellt materialtillväxt, så det är den viktigaste nyckelkomponenten i MOCVD-utrustning.
I tillverkningsprocessen för wafers konstrueras epitaxiella lager ytterligare på vissa wafersubstrat för att underlätta tillverkningen av enheter. Typiska LED-ljusemitterande enheter behöver framställa epitaxiella lager av GaAs på kiselsubstrat; SiC-epitaxiellt lager odlas på det ledande SiC-substratet för konstruktion av enheter som SBD, MOSFET, etc., för högspänning, högström och andra kraftapplikationer; GaN-epitaxiellt lager konstrueras på halvisolerat SiC-substrat för att ytterligare konstruera HEMT och andra enheter för RF-applikationer såsom kommunikation. Denna process är oskiljaktig från CVD-utrustning.
I CVD-utrustning kan substratet inte placeras direkt på metallen eller helt enkelt placeras på en bas för epitaxiell avsättning, eftersom det involverar gasflöde (horisontellt, vertikalt), temperatur, tryck, fixering, avgivning av föroreningar och andra aspekter av påverkansfaktorer. Därför är det nödvändigt att använda en bas, och sedan placera substratet på skivan, och sedan använda CVD-teknik för epitaxiell avsättning på substratet, vilket är en SiC-belagd grafitbas (även känd som brickan).
SiC-belagda grafitbaser används ofta för att stödja och värma enkristallsubstrat i utrustning för metallorganisk kemisk ångavsättning (MOCVD). Termisk stabilitet, termisk likformighet och andra prestandaparametrar för SiC-belagd grafitbas spelar en avgörande roll för kvaliteten på epitaxiellt materialtillväxt, så det är den viktigaste nyckelkomponenten i MOCVD-utrustning.
Metallorganisk kemisk ångdeponering (MOCVD) är den vanligaste tekniken för epitaxiell tillväxt av GaN-filmer i blå LED. Den har fördelarna med enkel drift, kontrollerbar tillväxthastighet och hög renhet hos GaN-filmer. Som en viktig komponent i reaktionskammaren i MOCVD-utrustning måste lagerbasen som används för epitaxiell tillväxt av GaN-film ha fördelarna med hög temperaturbeständighet, jämn värmeledningsförmåga, god kemisk stabilitet, stark termisk chockbeständighet etc. Grafitmaterial kan uppfylla ovanstående villkor.
Som en av kärnkomponenterna i MOCVD-utrustning är grafitbasen bäraren och värmekroppen för substratet, vilket direkt bestämmer filmmaterialets enhetlighet och renhet, så dess kvalitet påverkar direkt framställningen av epitaxialarket, och samtidigt, med ökningen av antalet användningsområden och förändringen av arbetsförhållandena, är det mycket lätt att bära och tillhör förbrukningsvarorna.
Även om grafit har utmärkt värmeledningsförmåga och stabilitet har den en god fördel som baskomponent i MOCVD-utrustning, men under produktionsprocessen kommer grafit att korrodera pulvret på grund av rester av korrosiva gaser och metallorganiska ämnen, vilket minskar grafitbasens livslängd kraftigt. Samtidigt kommer det fallande grafitpulvret att orsaka föroreningar på chipet.
Framväxten av beläggningsteknik kan ge fixering av pulverytor, förbättra värmeledningsförmågan och utjämna värmefördelningen, vilket har blivit den viktigaste tekniken för att lösa detta problem. Grafitbaserade ytbeläggningar bör uppfylla följande egenskaper i MOCVD-utrustningsmiljöer:
(1) Grafitbasen kan lindas in helt och har god densitet, annars är grafitbasen lätt att korrodera i den korrosiva gasen.
(2) Kombinationen av styrkan och grafitbasen är hög för att säkerställa att beläggningen inte lätt faller av efter flera högtemperatur- och lågtemperaturcykler.
(3) Den har god kemisk stabilitet för att undvika beläggningsfel i hög temperatur och korrosiv atmosfär.
SiC har fördelarna med korrosionsbeständighet, hög värmeledningsförmåga, termisk chockbeständighet och hög kemisk stabilitet, och kan fungera bra i GaN-epitaxiell atmosfär. Dessutom skiljer sig SiC:s värmeutvidgningskoefficient mycket lite från grafits, så SiC är det föredragna materialet för ytbeläggning av grafitbas.
För närvarande är den vanligaste SiC-typen huvudsakligen av 3C-, 4H- och 6H-typen, och SiC-användningarna för olika kristalltyper skiljer sig åt. Till exempel kan 4H-SiC tillverka högeffektskomponenter; 6H-SiC är den mest stabila och kan tillverka fotoelektriska komponenter; På grund av sin liknande struktur som GaN kan 3C-SiC användas för att producera GaN-epitaxialskikt och tillverka SiC-GaN RF-komponenter. 3C-SiC är också allmänt känt som β-SiC, och en viktig användning av β-SiC är som film- och beläggningsmaterial, så β-SiC är för närvarande det huvudsakliga materialet för beläggning.
Publiceringstid: 4 augusti 2023