Warum ist die SiC-Beschichtung ein wichtiges Kernmaterial für das epitaktische Wachstum von SiC?

Bei CVD-Geräten kann das Substrat nicht direkt auf dem Metall oder einfach auf einer Unterlage zur epitaktischen Abscheidung platziert werden, da verschiedene Faktoren wie die Gasströmungsrichtung (horizontal, vertikal), Temperatur, Druck, Fixierung und herabfallende Schadstoffe eine Rolle spielen. Daher wird eine Basis benötigt, und dann wird das Substrat auf der Scheibe platziert, und dann wird eine epitaktische Abscheidung auf dem Substrat mithilfe der CVD-Technologie durchgeführt. Diese Basis ist dieSiC-beschichteter Graphitsockel.

Als Kernkomponente weist die Graphitbasis eine hohe spezifische Festigkeit und einen hohen Modul sowie eine gute Temperaturwechselbeständigkeit und Korrosionsbeständigkeit auf. Während des Produktionsprozesses wird der Graphit jedoch aufgrund der restlichen korrosiven Gase und metallorganischen Stoffe sowie des Betriebs korrodiert und pulverisiert Die Lebensdauer der Graphitbasis wird stark verkürzt. Gleichzeitig führt das heruntergefallene Graphitpulver zu einer Verunreinigung des Chips. Im Produktionsprozess vonEpitaxiewafer aus SiliziumkarbidEs ist schwierig, die immer strengeren Nutzungsanforderungen der Menschen an Graphitmaterialien zu erfüllen, was ihre Entwicklung und praktische Anwendung erheblich einschränkt. Daher begann der Aufstieg der Beschichtungstechnologie.

Vorteile der SiC-Beschichtung in der Halbleiterindustrie

Die physikalischen und chemischen Eigenschaften der Beschichtung stellen strenge Anforderungen an hohe Temperaturbeständigkeit und Korrosionsbeständigkeit, die sich direkt auf die Ausbeute und Lebensdauer des Produkts auswirken. SiC-Material hat eine hohe Festigkeit, eine hohe Härte, einen niedrigen Wärmeausdehnungskoeffizienten und eine gute Wärmeleitfähigkeit. Es ist ein wichtiges Hochtemperatur-Strukturmaterial und Hochtemperatur-Halbleitermaterial. Es wird auf Graphitbasis aufgetragen. Seine Vorteile sind:

1) SiC ist korrosionsbeständig und kann die Graphitbasis vollständig umhüllen. Es hat eine gute Dichte und vermeidet Schäden durch korrosive Gase.

2) SiC verfügt über eine hohe Wärmeleitfähigkeit und eine hohe Bindungsfestigkeit mit der Graphitbasis, wodurch sichergestellt wird, dass die Beschichtung nach mehreren Hochtemperatur- und Niedertemperaturzyklen nicht leicht abfällt.

3)SiC weist eine gute chemische Stabilität auf, um ein Versagen der Beschichtung in einer Hochtemperatur- und korrosiven Atmosphäre zu vermeiden.

Grundlegende physikalische Eigenschaften der CVD-SiC-Beschichtung

Darüber hinaus erfordern Epitaxieöfen aus unterschiedlichen Materialien Graphitschalen mit unterschiedlichen Leistungsindikatoren. Die Anpassung des thermischen Ausdehnungskoeffizienten von Graphitmaterialien erfordert eine Anpassung an die Wachstumstemperatur des Epitaxieofens. Zum Beispiel die Temperatur vonSiliziumkarbid-Epitaxieist hoch und es ist eine Wanne mit hohem Wärmeausdehnungskoeffizienten erforderlich. Der thermische Ausdehnungskoeffizient von SiC kommt dem von Graphit sehr nahe und eignet sich daher als bevorzugtes Material für die Oberflächenbeschichtung der Graphitbasis.

SiC-Materialien haben verschiedene Kristallformen. Die häufigsten sind 3C, 4H und 6H. SiC in verschiedenen Kristallformen hat unterschiedliche Verwendungszwecke. Beispielsweise kann 4H-SiC zur Herstellung von Hochleistungsgeräten verwendet werden; 6H-SiC ist am stabilsten und kann zur Herstellung optoelektronischer Geräte verwendet werden; 3C-SiC kann aufgrund seiner ähnlichen Struktur wie GaN zur Herstellung von GaN-Epitaxieschichten und zur Herstellung von SiC-GaN-HF-Geräten verwendet werden. 3C-SiC wird üblicherweise auch als β-SiC bezeichnet. Eine wichtige Verwendung von β-SiC ist die Verwendung als Dünnschicht- und Beschichtungsmaterial. Daher ist β-SiC derzeit das Hauptmaterial für die Beschichtung.

Chemische Struktur von β-SiC

Als übliches Verbrauchsmaterial in der Halbleiterproduktion wird die SiC-Beschichtung hauptsächlich in Substraten, Epitaxie,Oxidationsdiffusion, Ätzen und Ionenimplantation. Die physikalischen und chemischen Eigenschaften der Beschichtung stellen strenge Anforderungen an die Hochtemperaturbeständigkeit und Korrosionsbeständigkeit, die sich direkt auf die Ausbeute und Lebensdauer des Produkts auswirken. Daher ist die Vorbereitung der SiC-Beschichtung von entscheidender Bedeutung.