¿Por qué el recubrimiento SIC es un material núcleo clave para el crecimiento epitaxial SIC?

En el equipo de CVD, el sustrato no se puede colocar directamente sobre el metal o simplemente en una base para la deposición epitaxial, ya que implica varios factores como la dirección del flujo de gas (horizontal, vertical), temperatura, presión, fijación y contaminantes que caen. Por lo tanto, se necesita una base, y luego el sustrato se coloca en el disco, y luego la deposición epitaxial se realiza en el sustrato utilizando la tecnología CVD. Esta base es laBase de grafito recubierta de SIC.

Como componente central, la base de grafito tiene una alta resistencia y módulo específicos, buena resistencia al choque térmico y resistencia a la corrosión, pero durante el proceso de producción, el grafito se corroerá y en polvo debido a la materia orgánica de gas corrosivo residual y la materia orgánica metálica, y la vida útil de la base de grafito se reducirá en gran medida. Al mismo tiempo, el polvo de grafito caído causará contaminación al chip. En el proceso de producción deobleas epitaxiales de carburo de silicio, es difícil cumplir con los requisitos de uso cada vez más estrictos de las personas para los materiales de grafito, lo que restringe seriamente su desarrollo y aplicación práctica. Por lo tanto, la tecnología de recubrimiento comenzó a aumentar.

Ventajas del recubrimiento SIC en la industria de semiconductores

Las propiedades físicas y químicas del recubrimiento tienen requisitos estrictos para la alta resistencia a la temperatura y la resistencia a la corrosión, lo que afecta directamente el rendimiento y la vida útil del producto. El material SIC tiene alta resistencia, alta dureza, bajo coeficiente de expansión térmica y buena conductividad térmica. Es un importante material estructural de alta temperatura y material semiconductor de alta temperatura. Se aplica a la base de grafito. Sus ventajas son:

1) SIC es resistente a la corrosión y puede envolver completamente la base de grafito. Tiene buena densidad y evita el daño por gas corrosivo.

2) SIC tiene una alta conductividad térmica y alta resistencia a la unión con la base de grafito, lo que garantiza que el recubrimiento no sea fácil de caer después de múltiples ciclos de alta temperatura y baja temperatura.

3) SIC tiene una buena estabilidad química para evitar la falla del recubrimiento en una atmósfera a alta temperatura y corrosiva.

Propiedades físicas básicas del recubrimiento SIC CVD

Además, los hornos epitaxiales de diferentes materiales requieren bandejas de grafito con diferentes indicadores de rendimiento. La coincidencia del coeficiente de expansión térmica de los materiales de grafito requiere adaptación a la temperatura de crecimiento del horno epitaxial. Por ejemplo, la temperatura deepitaxia de carburo de silicioes alto, y se requiere una bandeja con alta coeficiente de expansión térmica. El coeficiente de expansión térmica de SIC está muy cerca del del grafito, lo que lo hace adecuado como el material preferido para el recubrimiento superficial de la base de grafito.

Los materiales SIC tienen una variedad de formas de cristal. Los más comunes son 3C, 4H y 6H. SIC de diferentes formas de cristal tiene diferentes usos. Por ejemplo, 4H-SIC se puede usar para fabricar dispositivos de alta potencia; 6H-SIC es el más estable y se puede usar para fabricar dispositivos optoelectrónicos; 3C-SIC se puede usar para producir capas epitaxiales GaN y fabricar dispositivos SIC-Gan RF debido a su estructura similar al de GaN. 3C-SIC también se conoce comúnmente como β-SIC. Un uso importante de β-SIC es como una película delgada y material de recubrimiento. Por lo tanto, β-Sic es actualmente el material principal para el recubrimiento.

Estructura química de β-sic

Como consumible común en la producción de semiconductores, el recubrimiento SIC se utiliza principalmente en sustratos, epitaxia,difusión de oxidación, grabado e implantación de iones. Las propiedades físicas y químicas del recubrimiento tienen requisitos estrictos para la alta resistencia a la temperatura y la resistencia a la corrosión, lo que afecta directamente el rendimiento y la vida útil del producto. Por lo tanto, la preparación del recubrimiento SIC es crítica.