Halbleiterteile – SiC-beschichtete Graphitbasis

Mit SiC beschichtete Graphitbasen werden üblicherweise zur Unterstützung und Erwärmung von Einkristallsubstraten in Geräten zur metallorganischen chemischen Gasphasenabscheidung (MOCVD) verwendet. Die thermische Stabilität, die thermische Gleichmäßigkeit und andere Leistungsparameter der SiC-beschichteten Graphitbasis spielen eine entscheidende Rolle für die Qualität des epitaktischen Materialwachstums und sind daher die zentrale Schlüsselkomponente der MOCVD-Ausrüstung.

Im Prozess der Wafer-Herstellung werden auf einigen Wafer-Substraten zusätzlich epitaktische Schichten aufgebaut, um die Herstellung von Bauelementen zu erleichtern. Typische lichtemittierende LED-Geräte müssen Epitaxieschichten aus GaAs auf Siliziumsubstraten vorbereiten; Die SiC-Epitaxieschicht wird auf dem leitfähigen SiC-Substrat für den Aufbau von Bauelementen wie SBD, MOSFET usw. für Hochspannungs-, Hochstrom- und andere Leistungsanwendungen aufgewachsen; Die GaN-Epitaxieschicht wird auf einem halbisolierten SiC-Substrat aufgebaut, um HEMT und andere Geräte für HF-Anwendungen wie Kommunikation weiter aufzubauen. Dieser Prozess ist untrennbar mit CVD-Geräten verbunden.

In der CVD-Ausrüstung kann das Substrat nicht direkt auf dem Metall platziert oder einfach auf einer Unterlage zur epitaktischen Abscheidung platziert werden, da es dabei um den Gasfluss (horizontal, vertikal), die Temperatur, den Druck, die Fixierung, die Schadstoffabgabe und andere Aspekte geht die Einflussfaktoren. Daher ist es notwendig, eine Basis zu verwenden und dann das Substrat auf der Scheibe zu platzieren und dann mithilfe der CVD-Technologie eine epitaktische Abscheidung auf dem Substrat durchzuführen, bei dem es sich um die SiC-beschichtete Graphitbasis (auch als Tablett bezeichnet) handelt.

Mit SiC beschichtete Graphitbasen werden üblicherweise zur Unterstützung und Erwärmung von Einkristallsubstraten in Geräten zur metallorganischen chemischen Gasphasenabscheidung (MOCVD) verwendet. Die thermische Stabilität, die thermische Gleichmäßigkeit und andere Leistungsparameter der SiC-beschichteten Graphitbasis spielen eine entscheidende Rolle für die Qualität des epitaktischen Materialwachstums und sind daher die zentrale Schlüsselkomponente der MOCVD-Ausrüstung.

Die metallorganische chemische Gasphasenabscheidung (MOCVD) ist die gängige Technologie für das epitaktische Wachstum von GaN-Filmen in blauen LEDs. Es bietet die Vorteile einer einfachen Bedienung, einer kontrollierbaren Wachstumsrate und einer hohen Reinheit der GaN-Filme. Als wichtige Komponente in der Reaktionskammer von MOCVD-Geräten muss die Lagerbasis, die für das epitaktische Wachstum von GaN-Filmen verwendet wird, die Vorteile einer hohen Temperaturbeständigkeit, einer gleichmäßigen Wärmeleitfähigkeit, einer guten chemischen Stabilität, einer starken Thermoschockbeständigkeit usw. aufweisen. Graphitmaterial kann dies erfüllen die oben genannten Bedingungen.

Als eine der Kernkomponenten von MOCVD-Geräten ist die Graphitbasis der Träger und Heizkörper des Substrats, der direkt die Gleichmäßigkeit und Reinheit des Filmmaterials bestimmt, sodass seine Qualität sich direkt auf die Vorbereitung der Epitaxiefolie auswirkt und gleichzeitig Mit zunehmender Einsatzhäufigkeit und veränderten Arbeitsbedingungen ist es sehr leicht zu tragen und gehört zu den Verbrauchsmaterialien.

Obwohl Graphit eine ausgezeichnete Wärmeleitfähigkeit und Stabilität aufweist, hat es als Basiskomponente von MOCVD-Geräten einen guten Vorteil, aber im Produktionsprozess korrodiert Graphit das Pulver aufgrund der Rückstände korrosiver Gase und metallischer organischer Stoffe und verkürzt die Lebensdauer des Pulvers Graphitbasis wird stark reduziert. Gleichzeitig führt das herabfallende Graphitpulver zu einer Verschmutzung des Spans.

Das Aufkommen der Beschichtungstechnologie kann eine Oberflächenfixierung des Pulvers ermöglichen, die Wärmeleitfähigkeit verbessern und die Wärmeverteilung ausgleichen, was zur Haupttechnologie zur Lösung dieses Problems geworden ist. Graphitbasis in MOCVD-Ausrüstungsumgebung, Graphitbasis-Oberflächenbeschichtung sollte die folgenden Eigenschaften erfüllen:

(1) Die Graphitbasis kann vollständig umwickelt werden und die Dichte ist gut, andernfalls kann die Graphitbasis im korrosiven Gas leicht korrodieren.

(2) Die Kombinationsfestigkeit mit der Graphitbasis ist hoch, um sicherzustellen, dass die Beschichtung nach mehreren Hochtemperatur- und Niedertemperaturzyklen nicht leicht abfällt.

(3) Es verfügt über eine gute chemische Stabilität, um ein Versagen der Beschichtung bei hohen Temperaturen und korrosiver Atmosphäre zu vermeiden.

SiC hat die Vorteile von Korrosionsbeständigkeit, hoher Wärmeleitfähigkeit, Wärmeschockbeständigkeit und hoher chemischer Stabilität und kann in einer GaN-Epitaxieatmosphäre gut funktionieren. Darüber hinaus unterscheidet sich der Wärmeausdehnungskoeffizient von SiC kaum von dem von Graphit, sodass SiC das bevorzugte Material für die Oberflächenbeschichtung auf Graphitbasis ist.

Derzeit ist SiC hauptsächlich vom Typ 3C, 4H und 6H verbreitet, und die SiC-Verwendung verschiedener Kristalltypen ist unterschiedlich. Mit 4H-SiC können beispielsweise Hochleistungsgeräte hergestellt werden. 6H-SiC ist am stabilsten und kann zur Herstellung fotoelektrischer Geräte verwendet werden. Aufgrund seiner ähnlichen Struktur wie GaN kann 3C-SiC zur Herstellung einer GaN-Epitaxieschicht und zur Herstellung von SiC-GaN-HF-Geräten verwendet werden. 3C-SiC ist allgemein auch als β-SiC bekannt, und eine wichtige Verwendung von β-SiC ist als Film- und Beschichtungsmaterial, sodass β-SiC derzeit das Hauptmaterial für Beschichtungen ist.