ЦВД премаз од силицијум карбида
1. Зашто постоји апремаз од силицијум карбида
Епитаксијални слој је специфичан монокристални танак филм који се узгаја на бази плочице епитаксијалним поступком. Подлога и епитаксијални танки филм се заједнички називају епитаксијалне плочице. Међу њима,епитаксијални силицијум карбидслој се узгаја на проводљивој подлози од силицијум карбида да би се добила хомогена епитаксијална плоча од силицијум карбида, која се даље може направити у енергетске уређаје као што су Шоткијеве диоде, МОСФЕТ-ови и ИГБТ. Међу њима се највише користи 4Х-СиЦ супстрат.
Пошто су сви уређаји у основи реализовани на епитаксији, квалитет одепитаксијаима велики утицај на перформансе уређаја, али на квалитет епитаксије утиче обрада кристала и супстрата. Налази се у средњој карици индустрије и игра веома критичну улогу у развоју индустрије.
Главне методе за припрему епитаксијалних слојева силицијум карбида су: метода раста испаравањем; епитаксија течне фазе (ЛПЕ); епитаксија молекуларним снопом (МБЕ); хемијско таложење паре (ЦВД).
Међу њима, хемијско таложење паре (ЦВД) је најпопуларнија 4Х-СиЦ хомоепитаксијална метода. 4-Х-СиЦ-ЦВД епитаксија генерално користи ЦВД опрему, која може осигурати наставак епитаксијалног слоја 4Х кристалног СиЦ под условима високе температуре раста.
У ЦВД опреми, супстрат се не може поставити директно на метал или једноставно поставити на подлогу за епитаксијално таложење, јер укључује различите факторе као што су смер струјања гаса (хоризонтални, вертикални), температура, притисак, фиксација и падајуће загађиваче. Због тога је потребна подлога, а затим се супстрат поставља на диск, а затим се врши епитаксијално наношење на подлогу помоћу ЦВД технологије. Ова база је графитна база обложена СиЦ.
Као основна компонента, графитна база има карактеристике високе специфичне чврстоће и специфичног модула, добре отпорности на топлотни удар и отпорности на корозију, али током процеса производње, графит ће бити кородиран и прашкаст због остатка корозивних гасова и металних органских. материје, а век трајања графитне подлоге ће бити знатно смањен.
Истовремено, пали графитни прах ће загадити чип. У процесу производње епитаксијалних плочица од силицијум карбида, тешко је испунити све строже захтеве људи за коришћење графитних материјала, што озбиљно ограничава њихов развој и практичну примену. Стога је технологија премаза почела да расте.
2. ПредностиСиЦ премаз
Физичка и хемијска својства премаза имају строге захтеве за отпорност на високе температуре и отпорност на корозију, што директно утиче на принос и век трајања производа. СиЦ материјал има високу чврстоћу, високу тврдоћу, низак коефицијент топлотног ширења и добру топлотну проводљивост. То је важан високотемпературни структурни материјал и високотемпературни полупроводнички материјал. Наноси се на графитну подлогу. Његове предности су:
-СиЦ је отпоран на корозију и може у потпуности обавити графитну базу и има добру густину да би се избегло оштећење корозивним гасом.
-СиЦ има високу топлотну проводљивост и високу чврстоћу везивања са графитном базом, осигуравајући да премаз није лако отпасти након вишеструких циклуса високе и ниске температуре.
-СиЦ има добру хемијску стабилност да спречи да премаз пропадне у високој температури и корозивној атмосфери.
Поред тога, епитаксијалне пећи од различитих материјала захтевају графитне тацне са различитим индикаторима перформанси. Усклађивање коефицијента топлотног ширења графитних материјала захтева прилагођавање температури раста епитаксијалне пећи. На пример, температура епитаксијалног раста силицијум карбида је висока и потребна је тацна са високим коефицијентом термичког ширења. Коефицијент термичке експанзије СиЦ је веома близак коефицијенту графита, што га чини погодним као пожељним материјалом за површински премаз графитне базе.
СиЦ материјали имају различите кристалне облике, а најчешћи су 3Ц, 4Х и 6Х. Различити кристални облици СиЦ имају различите употребе. На пример, 4Х-СиЦ се може користити за производњу уређаја велике снаге; 6Х-СиЦ је најстабилнији и може се користити за производњу оптоелектронских уређаја; 3Ц-СиЦ се може користити за производњу ГаН епитаксијалних слојева и производњу СиЦ-ГаН РФ уређаја због његове структуре сличне ГаН. 3Ц-СиЦ се такође обично назива β-СиЦ. Важна употреба β-СиЦ је као танки филм и материјал за облагање. Стога је β-СиЦ тренутно главни материјал за премазивање.
СиЦ премази се обично користе у производњи полупроводника. Углавном се користе у подлогама, епитаксији, оксидационој дифузији, јеткању и имплантацији јона. Физичка и хемијска својства премаза имају строге захтеве у погледу отпорности на високе температуре и отпорности на корозију, што директно утиче на принос и век трајања производа. Због тога је припрема СиЦ премаза критична.
Време поста: 24.06.2024