Les bases en graphite revêtues de SiC sont couramment utilisées pour supporter et chauffer des substrats monocristallins dans les équipements de dépôt chimique en phase vapeur organométallique (MOCVD). La stabilité thermique, l'uniformité thermique et d'autres paramètres de performance de la base de graphite revêtue de SiC jouent un rôle décisif dans la qualité de la croissance du matériau épitaxial, c'est donc le composant clé de base de l'équipement MOCVD.
Au cours du processus de fabrication des tranches, des couches épitaxiales sont en outre construites sur certains substrats de tranches pour faciliter la fabrication de dispositifs. Les dispositifs électroluminescents à LED typiques doivent préparer des couches épitaxiales de GaAs sur des substrats de silicium ; La couche épitaxiale SiC est cultivée sur le substrat conducteur SiC pour la construction de dispositifs tels que SBD, MOSFET, etc., pour des applications haute tension, courant élevé et autres applications de puissance ; La couche épitaxiale GaN est construite sur un substrat SiC semi-isolé pour construire davantage le HEMT et d'autres dispositifs pour les applications RF telles que la communication. Ce procédé est indissociable des équipements CVD.
Dans l'équipement CVD, le substrat ne peut pas être posé directement sur le métal ou simplement posé sur une base pour le dépôt épitaxial, car cela implique le flux de gaz (horizontal, vertical), la température, la pression, la fixation, le rejet de polluants et d'autres aspects de les facteurs d’influence. Par conséquent, il est nécessaire d'utiliser une base, puis de placer le substrat sur le disque, puis d'utiliser la technologie CVD pour effectuer un dépôt épitaxial sur le substrat, qui est la base en graphite revêtue de SiC (également appelée plateau).
Les bases en graphite revêtues de SiC sont couramment utilisées pour supporter et chauffer des substrats monocristallins dans les équipements de dépôt chimique en phase vapeur organométallique (MOCVD). La stabilité thermique, l'uniformité thermique et d'autres paramètres de performance de la base de graphite revêtue de SiC jouent un rôle décisif dans la qualité de la croissance du matériau épitaxial, c'est donc le composant clé de base de l'équipement MOCVD.
Le dépôt chimique en phase vapeur organométallique (MOCVD) est la technologie dominante pour la croissance épitaxiale de films de GaN dans des LED bleues. Il présente les avantages d'un fonctionnement simple, d'un taux de croissance contrôlable et d'une grande pureté des films GaN. En tant que composant important de la chambre de réaction de l'équipement MOCVD, la base de roulement utilisée pour la croissance épitaxiale du film GaN doit présenter les avantages d'une résistance aux températures élevées, d'une conductivité thermique uniforme, d'une bonne stabilité chimique, d'une forte résistance aux chocs thermiques, etc. les conditions ci-dessus.
En tant qu'un des composants essentiels de l'équipement MOCVD, la base en graphite est le support et le corps chauffant du substrat, qui détermine directement l'uniformité et la pureté du matériau du film, de sorte que sa qualité affecte directement la préparation de la feuille épitaxiale, et en même temps avec le temps, avec l'augmentation du nombre d'utilisations et le changement des conditions de travail, il est très facile à porter, faisant partie des consommables.
Bien que le graphite ait une excellente conductivité thermique et stabilité, il présente un bon avantage en tant que composant de base de l'équipement MOCVD, mais dans le processus de production, le graphite corrode la poudre en raison des résidus de gaz corrosifs et de matières organiques métalliques, et de la durée de vie du la base de graphite sera considérablement réduite. Dans le même temps, la chute de poudre de graphite polluera la puce.
L'émergence de la technologie de revêtement peut assurer la fixation de la poudre en surface, améliorer la conductivité thermique et égaliser la répartition de la chaleur, ce qui est devenu la principale technologie pour résoudre ce problème. Base de graphite dans l'environnement d'utilisation des équipements MOCVD, le revêtement de surface à base de graphite doit répondre aux caractéristiques suivantes :
(1) La base en graphite peut être entièrement enveloppée et la densité est bonne, sinon la base en graphite est facile à corroder dans le gaz corrosif.
(2) La résistance combinée avec la base en graphite est élevée pour garantir que le revêtement ne tombe pas facilement après plusieurs cycles à haute et basse température.
(3) Il a une bonne stabilité chimique pour éviter la défaillance du revêtement à haute température et dans une atmosphère corrosive.
Le SiC présente les avantages d'une résistance à la corrosion, d'une conductivité thermique élevée, d'une résistance aux chocs thermiques et d'une stabilité chimique élevée, et peut bien fonctionner dans une atmosphère épitaxiale GaN. De plus, le coefficient de dilatation thermique du SiC diffère très peu de celui du graphite, le SiC est donc le matériau privilégié pour le revêtement de surface à base de graphite.
À l'heure actuelle, le SiC commun est principalement de type 3C, 4H et 6H, et les utilisations du SiC pour différents types de cristaux sont différentes. Par exemple, le 4H-SiC peut fabriquer des dispositifs haute puissance ; Le 6H-SiC est le plus stable et peut fabriquer des dispositifs photoélectriques ; En raison de sa structure similaire à celle du GaN, le 3C-SiC peut être utilisé pour produire une couche épitaxiale de GaN et fabriquer des dispositifs RF SiC-GaN. Le 3C-SiC est également communément appelé β-SiC, et une utilisation importante du β-SiC est comme matériau de film et de revêtement, de sorte que le β-SiC est actuellement le principal matériau de revêtement.
Heure de publication : 04 août 2023