सेमीकंडक्टर भाग - SiC लेपित ग्रेफाइट बेस

SiC लेपित ग्रेफाइट बेस का उपयोग आमतौर पर धातु-कार्बनिक रासायनिक वाष्प जमाव (MOCVD) उपकरण में एकल क्रिस्टल सब्सट्रेट को समर्थन और गर्म करने के लिए किया जाता है। SiC लेपित ग्रेफाइट बेस की थर्मल स्थिरता, थर्मल एकरूपता और अन्य प्रदर्शन पैरामीटर एपिटैक्सियल सामग्री विकास की गुणवत्ता में निर्णायक भूमिका निभाते हैं, इसलिए यह MOCVD उपकरण का मुख्य प्रमुख घटक है।

वेफर निर्माण की प्रक्रिया में, उपकरणों के निर्माण को सुविधाजनक बनाने के लिए कुछ वेफर सब्सट्रेट्स पर एपिटैक्सियल परतों का निर्माण किया जाता है। विशिष्ट एलईडी प्रकाश उत्सर्जक उपकरणों को सिलिकॉन सब्सट्रेट्स पर GaAs की एपिटैक्सियल परतें तैयार करने की आवश्यकता होती है; उच्च वोल्टेज, उच्च धारा और अन्य बिजली अनुप्रयोगों के लिए एसबीडी, एमओएसएफईटी इत्यादि जैसे उपकरणों के निर्माण के लिए सीआईसी एपिटैक्सियल परत प्रवाहकीय सीआईसी सब्सट्रेट पर उगाई जाती है; संचार जैसे आरएफ अनुप्रयोगों के लिए एचईएमटी और अन्य उपकरणों के निर्माण के लिए सेमी-इंसुलेटेड SiC सब्सट्रेट पर GaN एपिटैक्सियल परत का निर्माण किया गया है। यह प्रक्रिया सीवीडी उपकरण से अविभाज्य है।

सीवीडी उपकरण में, सब्सट्रेट को सीधे धातु पर नहीं रखा जा सकता है या केवल एपिटैक्सियल जमाव के लिए आधार पर रखा जा सकता है, क्योंकि इसमें गैस प्रवाह (क्षैतिज, ऊर्ध्वाधर), तापमान, दबाव, निर्धारण, प्रदूषकों का बहाव और अन्य पहलू शामिल होते हैं। प्रभाव कारक. इसलिए, आधार का उपयोग करना आवश्यक है, और फिर सब्सट्रेट को डिस्क पर रखें, और फिर सब्सट्रेट पर एपिटैक्सियल जमाव के लिए सीवीडी तकनीक का उपयोग करें, जो कि SiC लेपित ग्रेफाइट बेस (जिसे ट्रे के रूप में भी जाना जाता है) है।

SiC लेपित ग्रेफाइट बेस का उपयोग आमतौर पर धातु-कार्बनिक रासायनिक वाष्प जमाव (MOCVD) उपकरण में एकल क्रिस्टल सब्सट्रेट को समर्थन और गर्म करने के लिए किया जाता है। SiC लेपित ग्रेफाइट बेस की थर्मल स्थिरता, थर्मल एकरूपता और अन्य प्रदर्शन पैरामीटर एपिटैक्सियल सामग्री विकास की गुणवत्ता में निर्णायक भूमिका निभाते हैं, इसलिए यह MOCVD उपकरण का मुख्य प्रमुख घटक है।

धातु-कार्बनिक रासायनिक वाष्प जमाव (MOCVD) नीली एलईडी में GaN फिल्मों के एपीटैक्सियल विकास के लिए मुख्यधारा की तकनीक है। इसमें सरल संचालन, नियंत्रणीय विकास दर और GaN फिल्मों की उच्च शुद्धता के फायदे हैं। MOCVD उपकरण के प्रतिक्रिया कक्ष में एक महत्वपूर्ण घटक के रूप में, GaN फिल्म एपिटैक्सियल विकास के लिए उपयोग किए जाने वाले असर आधार में उच्च तापमान प्रतिरोध, समान थर्मल चालकता, अच्छी रासायनिक स्थिरता, मजबूत थर्मल शॉक प्रतिरोध आदि के फायदे होने चाहिए। ग्रेफाइट सामग्री मिल सकती है उपरोक्त शर्तें.

एमओसीवीडी उपकरण के मुख्य घटकों में से एक के रूप में, ग्रेफाइट बेस सब्सट्रेट का वाहक और हीटिंग बॉडी है, जो सीधे फिल्म सामग्री की एकरूपता और शुद्धता निर्धारित करता है, इसलिए इसकी गुणवत्ता सीधे एपिटैक्सियल शीट की तैयारी को प्रभावित करती है, और साथ ही समय के साथ, उपयोग की संख्या में वृद्धि और कामकाजी परिस्थितियों में बदलाव के साथ, उपभोग्य सामग्रियों से संबंधित इसे पहनना बहुत आसान है।

यद्यपि ग्रेफाइट में उत्कृष्ट तापीय चालकता और स्थिरता है, लेकिन MOCVD उपकरण के आधार घटक के रूप में इसका अच्छा लाभ है, लेकिन उत्पादन प्रक्रिया में, संक्षारक गैसों और धातु कार्बनिक पदार्थों के अवशेषों और सेवा जीवन के कारण ग्रेफाइट पाउडर को संक्षारित कर देगा। ग्रेफाइट बेस बहुत कम हो जाएगा। वहीं, ग्रेफाइट पाउडर गिरने से चिप में प्रदूषण फैलेगा।

कोटिंग तकनीक का उद्भव सतह पाउडर निर्धारण प्रदान कर सकता है, तापीय चालकता बढ़ा सकता है और गर्मी वितरण को बराबर कर सकता है, जो इस समस्या को हल करने के लिए मुख्य तकनीक बन गई है। MOCVD उपकरण उपयोग वातावरण में ग्रेफाइट बेस, ग्रेफाइट बेस सतह कोटिंग को निम्नलिखित विशेषताओं को पूरा करना चाहिए:

(1) ग्रेफाइट बेस को पूरी तरह से लपेटा जा सकता है, और घनत्व अच्छा है, अन्यथा संक्षारक गैस में ग्रेफाइट बेस का संक्षारण करना आसान है।

(2) ग्रेफाइट बेस के साथ संयोजन शक्ति यह सुनिश्चित करने के लिए उच्च है कि कई उच्च तापमान और निम्न तापमान चक्रों के बाद कोटिंग गिरना आसान नहीं है।

(3) उच्च तापमान और संक्षारक वातावरण में कोटिंग की विफलता से बचने के लिए इसमें अच्छी रासायनिक स्थिरता है।

SiC में संक्षारण प्रतिरोध, उच्च तापीय चालकता, थर्मल शॉक प्रतिरोध और उच्च रासायनिक स्थिरता के फायदे हैं, और यह GaN एपिटैक्सियल वातावरण में अच्छी तरह से काम कर सकता है। इसके अलावा, SiC का थर्मल विस्तार गुणांक ग्रेफाइट से बहुत कम भिन्न होता है, इसलिए ग्रेफाइट बेस की सतह कोटिंग के लिए SiC पसंदीदा सामग्री है।

वर्तमान में, सामान्य SiC मुख्य रूप से 3C, 4H और 6H प्रकार का है, और विभिन्न क्रिस्टल प्रकारों के SiC उपयोग अलग-अलग हैं। उदाहरण के लिए, 4H-SiC उच्च-शक्ति उपकरणों का निर्माण कर सकता है; 6H-SiC सबसे स्थिर है और फोटोइलेक्ट्रिक उपकरणों का निर्माण कर सकता है; GaN के समान संरचना के कारण, 3C-SiC का उपयोग GaN एपिटैक्सियल परत का उत्पादन करने और SiC-GaN आरएफ उपकरणों के निर्माण के लिए किया जा सकता है। 3C-SiC को आमतौर पर β-SiC के रूप में भी जाना जाता है, और β-SiC का एक महत्वपूर्ण उपयोग फिल्म और कोटिंग सामग्री के रूप में होता है, इसलिए β-SiC वर्तमान में कोटिंग के लिए मुख्य सामग्री है।