Parti semiconduttori - basa di grafite rivestita di SiC

Basi di grafite rivestite di SiC sò cumunimenti aduprate per sustene è riscalda sustrati unicu cristalli in l'equipaggiu di depositu di vapore chimicu organico-metallu (MOCVD). A stabilità termica, l'uniformità termica è altri parametri di prestazione di a basa di grafite rivestita di SiC ghjucanu un rolu decisivu in a qualità di a crescita di materiale epitassiale, per quessa hè u cumpunente chjave core di l'equipaggiu MOCVD.

In u prucessu di fabricazione di wafer, i strati epitassiali sò più custruiti nantu à certi sustrati di wafer per facilità a fabricazione di dispusitivi. I dispositi LED tipici di emissioni di luce necessitanu di preparà strati epitassiali di GaAs nantu à sustrati di siliciu; U stratu epitaxial SiC hè cultivatu nantu à u sustrato SiC cunduttivu per a custruzzione di dispusitivi cum'è SBD, MOSFET, etc., per l'alta tensione, alta corrente è altre applicazioni di putenza; U stratu epitaxial GaN hè custruitu nantu à un sustrato SiC semi-insulatu per custruisce ancu HEMT è altri dispositi per applicazioni RF cum'è a cumunicazione. Stu prucessu hè inseparabile da l'equipaggiu CVD.

In l'equipaggiu CVD, u sustrato ùn pò micca esse direttamente pusatu nantu à u metallu o solu pusatu nantu à una basa per a deposizione epitaxial, perchè implica u flussu di gas (orizzontale, verticale), a temperatura, a pressione, a fissazione, l'eliminazione di contaminanti è altri aspetti di i fattori di influenza. Per quessa, hè necessariu una basa, è dopu u sustrato hè postu nantu à u discu, è dopu a deposizione epitaxial hè realizata nantu à u sustrato cù a tecnulugia CVD, è sta basa hè a basa di grafite rivestita di SiC (cunnisciutu ancu com'è a tavola).

Basi di grafite rivestite di SiC sò cumunimenti aduprate per sustene è riscalda sustrati unicu cristalli in l'equipaggiu di depositu di vapore chimicu organico-metallu (MOCVD). A stabilità termica, l'uniformità termica è altri parametri di prestazione di a basa di grafite rivestita di SiC ghjucanu un rolu decisivu in a qualità di a crescita di materiale epitassiale, per quessa hè u cumpunente chjave core di l'equipaggiu MOCVD.

A deposizione di vapore chimicu-metallu-organicu (MOCVD) hè a tecnulugia mainstream per a crescita epitaxial di film GaN in LED blu. Havi i vantaghji di un funziunamentu simplice, un tassu di crescita cuntrullabile è una alta purezza di film GaN. Cum'è un cumpunente impurtante in a camera di reazzione di l'equipaggiu MOCVD, a basa di cuscinettu utilizata per a crescita epitaxial di film GaN deve avè i vantaghji di a resistenza à alta temperatura, a conduttività termica uniforme, a bona stabilità chimica, a forte resistenza di scossa termale, etc. Materiale di grafite pò scuntrà. e cundizioni sopra.

Cum'è unu di i cumpunenti core di l'equipaggiu MOCVD, a basa di grafite hè u trasportatore è u corpu di riscaldamentu di u sustrato, chì determina direttamente l'uniformità è a purità di u materiale di film, cusì a so qualità influenza direttamente a preparazione di u fogliu epitaxial, è à u listessu tempu. tempu, cù l 'aumentu di u numeru di usi è u cambiamentu di cundizioni di u travagliu, hè assai fàciule à vèstinu, appartene à i consumables.

Ancu s'è u grafitu hà una conductività termale è una stabilità eccellenti, hà un bonu vantaghju cum'è un cumpunente di basa di l'equipaggiu MOCVD, ma in u prucessu di produzzione, u grafitu corroderà a polvera per via di u residu di gasi corrosivi è organici metallici, è a vita di serviziu di u grafite. basa di grafite serà assai ridutta. À u listessu tempu, u polveru di grafite caduta pruvucarà a contaminazione à u chip.

L'emergenza di a tecnulugia di rivestimentu pò furnisce a fissazione di a polvera di a superficia, rinfurzà a conduttività termale è equalizà a distribuzione di u calore, chì hè diventata a tecnulugia principale per risolve stu prublema. A basa di grafite in l'ambiente d'usu di l'equipaggiu MOCVD, u rivestimentu di a superficia di a basa di grafite duverà risponde à e seguenti caratteristiche:

(1) A basa di grafite pò esse impannillata cumplettamente, è a densità hè bona, altrimenti a basa di grafite hè faciule per esse corrode in u gasu corrosivu.

(2) A forza di cumminazzioni cù a basa di grafite hè alta per assicurà chì u revestimentu ùn hè micca faciule per fallu dopu à parechji cicli di temperatura alta è bassa temperatura.

(3) Hà una bona stabilità chimica per evità u fallimentu di u revestimentu in alta temperatura è atmosfera corrosiva.

SiC hà i vantaghji di resistenza à a corrosione, alta conduttività termale, resistenza di scossa termica è alta stabilità chimica, è pò travaglià bè in l'atmosfera epitaxial GaN. Inoltre, u coefficient di espansione termale di SiC difiere assai pocu da quellu di u grafitu, cusì SiC hè u materiale preferitu per u revestimentu di a superficia di a basa di grafite.

Attualmente, u SiC cumunu hè principalmente 3C, 4H è 6H, è l'usi SiC di diversi tipi di cristalli sò diffirenti. Per esempiu, 4H-SiC pò fabricà apparecchi d'alta putenza; 6H-SiC hè u più stabile è pò fabricà apparecchi fotoelettrichi; A causa di a so struttura simile à GaN, 3C-SiC pò esse usatu per pruduce strati epitassiali GaN è fabricazioni di dispositivi RF SiC-GaN. 3C-SiC hè ancu cunnisciutu cum'è β-SiC, è un usu impurtante di β-SiC hè cum'è film è materiale di rivestimentu, cusì β-SiC hè attualmente u materiale principale per u revestimentu.

Metudu per preparà u revestimentu di carburu di silicium

Attualmente, i metudi di preparazione di u rivestimentu SiC includenu principalmente u metudu di gel-sol, u metudu di incrustazione, u metudu di rivestimentu di spazzola, u metudu di spraying plasma, u metudu di reazzione di gas chimicu (CVR) è u metudu di deposizione di vapore chimicu (CVD).

Metodu d'incrustazione:

U metudu hè un tipu di sinterizazione in fase solida à alta temperatura, chì usa principalmente a mistura di polvere di Si è di polvere C cum'è u polu d'incrustazione, a matrice di grafite hè piazzata in a polvera d'incrustazione, è a sinterizzazione di alta temperatura hè realizata in u gasu inerte. , è infine u revestimentu SiC hè ottinutu nantu à a superficia di a matrice di grafite. U prucessu hè simplice è a cumminazione trà u revestimentu è u sustrato hè bona, ma l'uniformità di u revestimentu longu a direzzione di u gruixu hè povira, chì hè faciule per pruduce più buchi è portanu à una povira resistenza à l'ossidazione.

Metudu di rivestimentu di spazzola:

U metudu di spazzola di rivestimentu hè principalmente di spazzola a materia prima liquida nantu à a superficia di a matrice di grafite, è poi curà a materia prima à una certa temperatura per preparà u revestimentu. U prucessu hè simplice è u costu hè bassu, ma u revestimentu preparatu da u metudu di spazzola hè debule in cumminazione cù u sustrato, l'uniformità di u revestimentu hè povera, u revestimentu hè magre è a resistenza à l'ossidazione hè bassa, è altri metudi sò necessarii per aiutà. lu.

Metudu di spraying plasma:

U metudu di spraying plasma hè principarmenti di spruverà materie prime fuse o semi-fuse nantu à a superficia di a matrice di grafite cù una pistola di plasma, è dopu solidificà è ligà per furmà un revestimentu. U metudu hè simplice per uperà è pò preparà un revestimentu di carburu di siliciu relativamente densu, ma u revestimentu di carburu di siliciu preparatu da u metudu hè spessu troppu debule è porta à una debule resistenza à l'ossidazione, cusì hè generalmente utilizatu per a preparazione di revestimentu compositu SiC per migliurà. a qualità di u revestimentu.

Metudu gel-sol:

U metudu gel-sol hè principarmenti di preparà una solu suluzione uniforme è trasparente chì copre a superficia di a matrice, sicca in un gel è poi sinterizza per ottene un revestimentu. Stu metudu hè simplice per uperà è pocu costu, ma u revestimentu pruduciutu hà qualchì mancanza, cum'è una bassa resistenza di scossa termica è un cracking faciule, per quessa ùn pò micca esse largamente utilizatu.

Reazione di gasu chimicu (CVR):

CVR genera principalmente un revestimentu di SiC usendu Si è SiO2 in polvere per generà vapore SiO à alta temperatura, è una seria di reazzioni chimichi si verificanu nantu à a superficia di u sustrato di materiale C. U revestimentu SiC preparatu da stu metudu hè strettamente ligatu à u sustrato, ma a temperatura di reazione hè più altu è u costu hè più altu.

Deposizione chimica in vapore (CVD):

Attualmente, CVD hè a tecnulugia principale per a preparazione di revestimentu SiC nantu à a superficia di u sustrato. U prucessu principale hè una seria di reazzioni fisiche è chimiche di materiale reactante in fase di gas nantu à a superficia di u sustrato, è infine u revestimentu di SiC hè preparatu da a deposizione nantu à a superficia di u sustrato. U revestimentu SiC preparatu da a tecnulugia CVD hè strettamente ligatu à a superficia di u sustrato, chì pò migliurà efficacemente a resistenza à l'ossidazione è a resistenza ablativa di u materiale di sustrato, ma u tempu di depositu di stu metudu hè più longu, è u gasu di reazione hà un certu tossicu. gasu.

A situazione di u mercatu di a basa di grafite rivestita di SiC

Quandu i pruduttori stranieri cuminciaru prima, anu avutu un capu chjaru è una alta quota di mercatu. In u mondu sanu, i fornitori principali di basa di grafite rivestite di SiC sò Xycard Olandese, Germania SGL Carbon (SGL), Japan Toyo Carbon, MEMC di i Stati Uniti è altre cumpagnie, chì basamente occupanu u mercatu internaziunale. Ancu s'è a China hà sfondatu à traversu a tecnulugia core chjave di crescita uniforme di revestimentu SiC nantu à a superficia di a matrice di grafite, a matrice di grafite d'alta qualità si basa sempre in SGL German, Japan Toyo Carbon è altre imprese, a matrice di grafite furnita da imprese domestiche affetta u serviziu. vita per via di a conductività termale, modulu elasticu, modulu rigidu, difetti di lattice è altri prublemi di qualità. L'equipaggiu MOCVD ùn pò micca risponde à i requisiti di l'usu di a basa di grafite rivestita di SiC.

L'industria di i semiconduttori di a Cina si sviluppa rapidamente, cù l'aumentu graduali di u tassu di localizazione di l'equipaggiu epitassiale MOCVD, è l'espansione di altre applicazioni di prucessu, u futuru mercatu di prudutti di basa di grafite rivestitu di SiC hè previstu di cresce rapidamente. Sicondu stime preliminari di l'industria, u mercatu domesticu di basa di grafite superà i 500 milioni di yuan in i prossimi anni.

A basa di grafite rivestita di SiC hè u cumpunente core di l'equipaggiu di industrializazione di semiconductor cumposti, maestrà a tecnulugia di u core chjave di a so pruduzzione è a fabricazione, è a realizazione di a localizazione di tutta a catena di l'industria di materie prime-processu-equipamentu hè di grande significatu strategicu per assicurà u sviluppu di L'industria di i semiconduttori in Cina. U campu di a basa domestica di grafite rivestite di SiC hè in crescita, è a qualità di u produttu pò ghjunghje à u livellu avanzatu internaziunale prestu.