เหตุใดการเคลือบ SIC จึงเป็นวัสดุหลักสำคัญสำหรับการเติบโตของ sic epitaxial?

ในอุปกรณ์ CVD สารตั้งต้นไม่สามารถวางลงบนโลหะโดยตรงหรือเพียงแค่บนฐานสำหรับการสะสม epitaxial เนื่องจากเกี่ยวข้องกับปัจจัยต่าง ๆ เช่นทิศทางการไหลของก๊าซ (แนวนอนแนวตั้ง) อุณหภูมิความดันการตรึงและมลพิษที่ลดลง ดังนั้นจึงจำเป็นต้องใช้ฐานจากนั้นจึงวางสารตั้งต้นไว้บนดิสก์แล้วทำการสะสม epitaxial บนพื้นผิวโดยใช้เทคโนโลยี CVD ฐานนี้คือฐานกราไฟท์เคลือบ SIC.

ในฐานะที่เป็นองค์ประกอบหลักฐานกราไฟท์มีความแข็งแรงและโมดูลัสสูงความต้านทานการกระแทกด้วยความร้อนที่ดีและความต้านทานการกัดกร่อน แต่ในระหว่างกระบวนการผลิตกราไฟท์จะถูกสึกกร่อนและผงเนื่องจากก๊าซกัดกร่อนที่เหลือและสารอินทรีย์โลหะและอายุการใช้งานของฐานกราไฟท์จะลดลงอย่างมาก ในเวลาเดียวกันผงกราไฟท์ที่ร่วงหล่นจะทำให้เกิดการปนเปื้อนไปยังชิป ในกระบวนการผลิตของเวเฟอร์ Epitaxial Silicon Carbideมันเป็นเรื่องยากที่จะตอบสนองความต้องการการใช้งานที่เข้มงวดมากขึ้นของผู้คนสำหรับวัสดุกราไฟท์ซึ่ง จำกัด การพัฒนาและการใช้งานจริงอย่างจริงจัง ดังนั้นเทคโนโลยีการเคลือบจึงเริ่มสูงขึ้น

ข้อดีของการเคลือบ SIC ในอุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์

คุณสมบัติทางกายภาพและทางเคมีของการเคลือบมีข้อกำหนดที่เข้มงวดสำหรับความต้านทานอุณหภูมิสูงและความต้านทานการกัดกร่อนซึ่งส่งผลโดยตรงต่อผลผลิตและอายุการใช้งานของผลิตภัณฑ์ วัสดุ SIC มีความแข็งแรงสูงความแข็งสูงสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อนต่ำและค่าการนำความร้อนที่ดี มันเป็นวัสดุโครงสร้างอุณหภูมิสูงที่สำคัญและวัสดุเซมิคอนดักเตอร์อุณหภูมิสูง มันถูกนำไปใช้กับฐานกราไฟท์ ข้อดีของมันคือ:

1) SIC นั้นทนต่อการกัดกร่อนและสามารถห่อฐานกราไฟท์ได้อย่างเต็มที่ มันมีความหนาแน่นที่ดีและหลีกเลี่ยงความเสียหายโดยก๊าซกัดกร่อน

2) SIC มีค่าการนำความร้อนสูงและความแข็งแรงของพันธะสูงด้วยฐานกราไฟท์เพื่อให้แน่ใจว่าการเคลือบไม่ง่ายที่จะหลุดหลังจากรอบอุณหภูมิสูงและอุณหภูมิต่ำหลายรอบ

3) SIC มีความเสถียรทางเคมีที่ดีเพื่อหลีกเลี่ยงความล้มเหลวของการเคลือบในบรรยากาศอุณหภูมิสูงและมีฤทธิ์กัดกร่อน

คุณสมบัติทางกายภาพพื้นฐานของการเคลือบ CVD SIC

นอกจากนี้เตาหลอม epitaxial ของวัสดุที่แตกต่างกันต้องการถาดกราไฟท์ที่มีตัวบ่งชี้ประสิทธิภาพที่แตกต่างกัน การจับคู่ของสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อนของวัสดุกราไฟท์จำเป็นต้องปรับให้เข้ากับอุณหภูมิการเจริญเติบโตของเตาเผา epitaxial ตัวอย่างเช่นอุณหภูมิของepitaxy ซิลิคอนคาร์ไบด์สูงและต้องใช้ถาดที่มีค่าสัมประสิทธิ์การขยายความร้อนสูง ค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อนของ SIC อยู่ใกล้กับกราไฟท์มากทำให้เหมาะกับวัสดุที่ต้องการสำหรับการเคลือบผิวของฐานกราไฟท์

วัสดุ SIC มีรูปแบบคริสตัลที่หลากหลาย สิ่งที่พบบ่อยที่สุดคือ 3C, 4H และ 6H SIC ของรูปแบบคริสตัลที่แตกต่างกันมีการใช้งานที่แตกต่างกัน ตัวอย่างเช่น 4H-SIC สามารถใช้ในการผลิตอุปกรณ์พลังงานสูง 6H-SIC มีความเสถียรที่สุดและสามารถใช้ในการผลิตอุปกรณ์ออพโตอิเล็กทรอนิกส์ 3C-SIC สามารถใช้ในการผลิตชั้น epitaxial GAN ​​และผลิตอุปกรณ์ SIC-GAN RF เนื่องจากโครงสร้างที่คล้ายกันกับ GAN 3C-SIC มักเรียกกันว่าβ-SIC การใช้งานที่สำคัญของβ-SIC คือฟิล์มบางและวัสดุเคลือบผิว ดังนั้นβ-SIC ปัจจุบันเป็นวัสดุหลักสำหรับการเคลือบ

โครงสร้างทางเคมีของ-β-sic

ในฐานะที่เป็นวัสดุสิ้นเปลืองทั่วไปในการผลิตเซมิคอนดักเตอร์การเคลือบ SIC ส่วนใหญ่ใช้ในสารตั้งต้น epitaxyการแพร่กระจายออกซิเดชัน, การแกะสลักและการฝังไอออน คุณสมบัติทางกายภาพและทางเคมีของการเคลือบมีข้อกำหนดที่เข้มงวดสำหรับความต้านทานอุณหภูมิสูงและความต้านทานการกัดกร่อนซึ่งส่งผลโดยตรงต่อผลผลิตและอายุการใช้งานของผลิตภัณฑ์ ดังนั้นการเตรียมการเคลือบ SIC จึงมีความสำคัญ