SiC 코팅 흑연 베이스는 일반적으로 금속-유기 화학 기상 증착(MOCVD) 장비에서 단결정 기판을 지지하고 가열하는 데 사용됩니다. SiC 코팅 흑연 베이스의 열 안정성, 열 균일성 및 기타 성능 매개변수는 에피택시 재료 성장 품질에 결정적인 역할을 하므로 MOCVD 장비의 핵심 핵심 구성 요소입니다.
웨이퍼 제조 과정에서, 장치 제조를 용이하게 하기 위해 일부 웨이퍼 기판에 에피택셜 층이 추가로 구성됩니다. 일반적인 LED 발광 장치는 실리콘 기판에 GaAs의 에피택셜 층을 준비해야 합니다. SiC 에피택셜 층은 고전압, 고전류 및 기타 전력 애플리케이션을 위한 SBD, MOSFET 등과 같은 장치 구성을 위해 전도성 SiC 기판에서 성장됩니다. GaN 에피택셜 레이어는 반절연 SiC 기판 위에 구성되어 통신과 같은 RF 애플리케이션을 위한 HEMT 및 기타 장치를 추가로 구성합니다. 이 공정은 CVD 장비와 분리될 수 없습니다.
CVD 장비는 가스의 흐름(수평, 수직), 온도, 압력, 고정, 오염물질의 배출 등의 측면이 관련되어 있기 때문에 기판을 금속 위에 직접 놓거나 단순히 에피택셜 증착을 위해 베이스 위에 놓을 수 없습니다. 영향 요인. 따라서 베이스가 필요하며, 디스크 위에 기판을 놓은 후 CVD 기술을 이용하여 기판에 에피택셜 증착을 진행하는데, 이 베이스가 SiC 코팅된 흑연 베이스(트레이라고도 함)입니다.
SiC 코팅 흑연 베이스는 일반적으로 금속-유기 화학 기상 증착(MOCVD) 장비에서 단결정 기판을 지지하고 가열하는 데 사용됩니다. SiC 코팅 흑연 베이스의 열 안정성, 열 균일성 및 기타 성능 매개변수는 에피택시 재료 성장 품질에 결정적인 역할을 하므로 MOCVD 장비의 핵심 핵심 구성 요소입니다.
MOCVD(금속-유기 화학 기상 증착)는 청색 LED에서 GaN 필름의 에피택셜 성장을 위한 주류 기술입니다. 이는 간단한 조작, 제어 가능한 성장 속도 및 GaN 필름의 높은 순도라는 장점을 가지고 있습니다. MOCVD 장비의 반응 챔버의 중요한 구성 요소로서 GaN 필름 에피택셜 성장에 사용되는 베어링 베이스는 고온 저항, 균일한 열 전도성, 우수한 화학적 안정성, 강한 열 충격 저항 등의 장점을 가져야 합니다. 흑연 재료는 다음을 충족할 수 있습니다. 위의 조건.
MOCVD 장비의 핵심 부품 중 하나인 흑연 베이스는 기판의 담체이자 가열체로 필름 재료의 균일성과 순도를 직접적으로 결정하므로 그 품질은 에피택시 시트 제조에 직접적인 영향을 미치며 동시에 시간이 지남에 따라 사용 횟수가 증가하고 작업 조건이 변화함에 따라 착용이 매우 쉽고 소모품에 속합니다.
흑연은 열전도도와 안정성이 우수하여 MOCVD 장비의 기본 부품으로 좋은 장점을 가지고 있으나, 생산 과정에서 흑연은 부식성 가스 및 금속 유기물의 잔류로 인해 분말을 부식시키고, 수명이 길어지게 됩니다. 흑연 베이스가 크게 줄어들 것입니다. 동시에 떨어지는 흑연 분말은 칩을 오염시킵니다.
코팅기술의 출현은 분말의 표면고정, 열전도도 향상, 열분포 균일화 등을 가능하게 하여 이러한 문제를 해결하는 주요 기술이 되었습니다. MOCVD 장비 사용 환경의 흑연 베이스, 흑연 베이스 표면 코팅은 다음 특성을 충족해야 합니다.
(1) 흑연베이스는 완전히 감쌀 수 있고 밀도가 좋습니다. 그렇지 않으면 흑연베이스가 부식성 가스에 부식되기 쉽습니다.
(2) 흑연 베이스와의 결합 강도가 높아 여러 번의 고온 및 저온 사이클 후에도 코팅이 쉽게 벗겨지지 않습니다.
(3) 고온 및 부식성 분위기에서 코팅 실패를 방지하기 위해 화학적 안정성이 우수합니다.
SiC는 내식성, 높은 열 전도성, 열충격 저항성, 높은 화학적 안정성 등의 장점을 갖고 있으며 GaN 에피택셜 분위기에서 잘 작동할 수 있습니다. 또한, SiC의 열팽창 계수는 흑연의 열팽창 계수와 거의 다르지 않으므로 SiC는 흑연 기재의 표면 코팅에 선호되는 재료입니다.
현재 일반적인 SiC는 주로 3C, 4H 및 6H 유형이며 다양한 결정 유형의 SiC 용도가 다릅니다. 예를 들어, 4H-SiC는 고전력 장치를 제조할 수 있습니다. 6H-SiC는 가장 안정적이며 광전 장치를 제조할 수 있습니다. GaN과 유사한 구조로 인해 3C-SiC는 GaN 에피택셜 층을 생성하고 SiC-GaN RF 장치를 제조하는 데 사용될 수 있습니다. 3C-SiC는 흔히 β-SiC라고도 알려져 있으며, β-SiC의 중요한 용도는 필름 및 코팅재로 사용되므로 현재는 β-SiC가 코팅의 주요 소재입니다.
탄화규소 코팅의 제조방법
현재 SiC 코팅의 제조방법으로는 주로 겔-졸법, 임베딩법, 브러시 코팅법, 플라즈마 분사법, 화학가스반응법(CVR), 화학기상증착법(CVD) 등이 있다.
삽입 방법:
이 방법은 일종의 고온 고상 소결로 주로 Si 분말과 C 분말의 혼합물을 매립 분말로 사용하고 흑연 매트릭스를 매립 분말에 넣고 불활성 가스 중에서 고온 소결을 수행합니다. , 그리고 마지막으로 흑연 매트릭스의 표면에 SiC 코팅이 얻어집니다. 공정이 간단하고 코팅과 기판의 결합은 양호하지만, 두께 방향에 따른 코팅의 균일성이 좋지 않아 구멍이 더 많이 생기기 쉽고 내산화성이 떨어지는 문제가 발생합니다.
브러시 코팅 방법:
브러시 코팅 방법은 주로 흑연 매트릭스 표면에 액체 원료를 브러싱 한 다음 특정 온도에서 원료를 경화하여 코팅을 준비하는 것입니다. 공정이 간단하고 비용이 저렴하지만, 브러시 코팅 방식으로 제조한 코팅은 기재와의 결합이 약하고, 코팅 균일성이 나쁘고, 코팅이 얇으며 내산화성이 낮아 보조할 수 있는 다른 방법이 필요하다. 그것.
플라즈마 분사 방법:
플라즈마 스프레이 방식은 주로 용융 또는 반용융 원료를 플라즈마 건으로 흑연 매트릭스 표면에 분사한 후 고화, 결합시켜 코팅을 형성하는 방식이다. 이 방법은 조작이 간단하고 상대적으로 치밀한 탄화규소 코팅을 제조할 수 있지만, 이 방법으로 제조한 탄화규소 코팅은 너무 약하고 내산화성이 약한 경우가 많기 때문에 일반적으로 SiC 복합 코팅 제조에 사용됩니다. 코팅의 품질.
젤-졸 방법:
겔-졸법은 주로 매트릭스 표면을 덮고 있는 균일하고 투명한 졸 용액을 제조하고, 겔 형태로 건조시킨 후 소결하여 코팅을 얻는 방법이다. 이 방법은 조작이 간단하고 비용이 저렴하지만, 생산된 코팅의 열 충격 저항이 낮고 균열이 발생하기 쉬운 등의 단점이 있어 널리 사용할 수 없습니다.
화학 가스 반응(CVR):
CVR은 주로 Si와 SiO2 분말을 사용하여 고온에서 SiO 증기를 생성함으로써 SiC 코팅을 생성하며 C 재료 기판 표면에서 일련의 화학 반응이 발생합니다. 이 방법으로 제조된 SiC 코팅은 기판에 밀접하게 결합되지만 반응 온도가 더 높고 비용이 더 높습니다.
화학 기상 증착(CVD):
현재 CVD는 기판 표면에 SiC 코팅을 준비하는 주요 기술입니다. 주요 공정은 기판 표면에서 기상 반응 물질의 일련의 물리적, 화학적 반응이며, 최종적으로 기판 표면에 증착하여 SiC 코팅을 준비합니다. CVD 기술로 제조된 SiC 코팅은 기판 표면에 밀접하게 결합되어 기판 재료의 내산화성과 내마모성을 효과적으로 향상시킬 수 있지만 이 방법의 증착 시간은 더 길고 반응 가스에는 특정 독성이 있습니다. 가스.
SiC 코팅 흑연 베이스 시장 상황
외국 제조사들은 초기에 사업을 시작했을 때 확실한 선두와 높은 시장 점유율을 갖고 있었습니다. 국제적으로 SiC 코팅 흑연 베이스의 주요 공급업체는 네덜란드 Xycard, 독일 SGL Carbon(SGL), 일본 Toyo Carbon, 미국 MEMC 및 기타 회사이며 기본적으로 국제 시장을 점유하고 있습니다. 중국은 흑연 매트릭스 표면에 SiC 코팅을 균일하게 성장시키는 핵심 핵심 기술을 돌파했지만 고품질 흑연 매트릭스는 여전히 독일 SGL, 일본 Toyo Carbon 및 기타 기업에 의존하고 있으며 국내 기업이 제공하는 흑연 매트릭스는 서비스에 영향을 미칩니다 열전도율, 탄성률, 강성률, 격자 결함 및 기타 품질 문제로 인한 수명. MOCVD 장비는 SiC 코팅 흑연 베이스 사용 요구 사항을 충족할 수 없습니다.
중국의 반도체 산업은 MOCVD 에피택시 장비 국산화율의 점진적인 증가와 기타 공정 응용 확대로 급속도로 발전하고 있으며, 향후 SiC 코팅 흑연 기반 제품 시장은 빠르게 성장할 것으로 예상됩니다. 예비 업계 추정에 따르면 국내 흑연 베이스 시장은 향후 몇 년 내에 5억 위안을 초과할 것으로 예상됩니다.
SiC 코팅 흑연 베이스는 화합물 반도체 산업화 장비의 핵심 구성 요소로, 생산 및 제조의 핵심 핵심 기술을 습득하고 전체 원자재-공정-장비 산업 체인의 국산화를 실현하는 것은 산업 발전을 보장하는 데 큰 전략적 의미가 있습니다. 중국의 반도체 산업. 국내 SiC 코팅 흑연 베이스 분야는 호황을 누리고 있으며 제품 품질은 곧 국제 선진 수준에 도달할 수 있습니다.
게시 시간: 2023년 7월 24일