Tại sao lớp phủ SiC là vật liệu cốt lõi quan trọng cho sự tăng trưởng epiticular SiC?

Trong thiết bị CVD, chất nền không thể được đặt trực tiếp lên kim loại hoặc đơn giản là trên đế để lắng đọng epiticular, vì nó liên quan đến nhiều yếu tố khác nhau như hướng dòng khí (ngang, dọc), nhiệt độ, áp suất, sự cố định và các chất ô nhiễm rơi xuống. Do đó, cần có đế, sau đó chất nền được đặt trên đĩa, sau đó quá trình lắng đọng epiticular được thực hiện trên chất nền bằng công nghệ CVD. Cơ sở này làĐế than chì phủ SiC.

Là thành phần cốt lõi, nền than chì có cường độ và mô đun riêng cao, khả năng chống sốc nhiệt và chống ăn mòn tốt, nhưng trong quá trình sản xuất, than chì sẽ bị ăn mòn và tạo thành bột do khí ăn mòn còn sót lại và chất hữu cơ kim loại, và dịch vụ tuổi thọ của đế than chì sẽ giảm đi rất nhiều. Đồng thời, bột than chì rơi sẽ gây ô nhiễm cho chip. Trong quá trình sản xuất củatấm epiticular silic cacbua, rất khó để đáp ứng yêu cầu sử dụng ngày càng nghiêm ngặt của người dân đối với vật liệu than chì, điều này hạn chế nghiêm trọng sự phát triển và ứng dụng thực tế của nó. Vì vậy, công nghệ sơn phủ bắt đầu phát triển.

Ưu điểm của lớp phủ SiC trong ngành bán dẫn

Các tính chất vật lý và hóa học của lớp phủ có yêu cầu nghiêm ngặt về khả năng chịu nhiệt độ cao và chống ăn mòn, ảnh hưởng trực tiếp đến năng suất và tuổi thọ của sản phẩm. Vật liệu SiC có độ bền cao, độ cứng cao, hệ số giãn nở nhiệt thấp và dẫn nhiệt tốt. Nó là vật liệu kết cấu nhiệt độ cao quan trọng và vật liệu bán dẫn nhiệt độ cao. Nó được áp dụng cho cơ sở than chì. Ưu điểm của nó là:

1) SiC có khả năng chống ăn mòn và có thể bọc hoàn toàn đế than chì. Nó có mật độ tốt và tránh được thiệt hại do khí ăn mòn.

2) SiC có độ dẫn nhiệt cao và độ bền liên kết cao với đế than chì, đảm bảo lớp phủ không dễ bị bong ra sau nhiều chu kỳ nhiệt độ cao và nhiệt độ thấp.

3) SiC có độ ổn định hóa học tốt để tránh sự hư hỏng của lớp phủ trong môi trường nhiệt độ cao và ăn mòn.

Tính chất vật lý cơ bản của lớp phủ CVD SiC

Ngoài ra, lò nung epiticular của các vật liệu khác nhau yêu cầu khay than chì có các chỉ số hiệu suất khác nhau. Việc kết hợp hệ số giãn nở nhiệt của vật liệu than chì đòi hỏi phải thích ứng với nhiệt độ tăng trưởng của lò epitaxy. Ví dụ, nhiệt độ củaepitaxy cacbua siliccao và cần có khay có hệ số giãn nở nhiệt phù hợp. Hệ số giãn nở nhiệt của SiC rất gần với than chì, khiến nó thích hợp làm vật liệu được ưu tiên làm lớp phủ bề mặt của đế than chì.

Vật liệu SiC có nhiều dạng tinh thể khác nhau. Những cái phổ biến nhất là 3C, 4H và 6H. SiC ở các dạng tinh thể khác nhau có công dụng khác nhau. Ví dụ, 4H-SiC có thể được sử dụng để sản xuất các thiết bị có công suất cao; 6H-SiC ổn định nhất và có thể được sử dụng để sản xuất các thiết bị quang điện tử; 3C-SiC có thể được sử dụng để sản xuất các lớp epiticular GaN và sản xuất các thiết bị SiC-GaN RF vì nó có cấu trúc tương tự GaN. 3C-SiC cũng thường được gọi là β-SiC. Ứng dụng quan trọng của β-SiC là làm màng mỏng và vật liệu phủ. Vì vậy, β-SiC hiện nay là vật liệu chính để làm lớp phủ.

Cấu trúc hóa học của-β-SiC

Là vật liệu tiêu hao phổ biến trong sản xuất chất bán dẫn, lớp phủ SiC chủ yếu được sử dụng trong chất nền, epit Wax,khuếch tán oxy hóa, ăn mòn và cấy ion. Các tính chất vật lý và hóa học của lớp phủ có yêu cầu nghiêm ngặt về khả năng chịu nhiệt độ cao và chống ăn mòn, ảnh hưởng trực tiếp đến năng suất và tuổi thọ của sản phẩm. Vì vậy, việc chuẩn bị lớp phủ SiC là rất quan trọng.