सेमीकंडक्टर भाग - SiC लेपित ग्रेफाइट बेस

SiC कोटेड ग्रेफाइट बेस सामान्यतः मेटल-ऑर्गेनिक केमिकल वाष्प डिपॉझिशन (MOCVD) उपकरणांमध्ये सिंगल क्रिस्टल सब्सट्रेट्सला समर्थन देण्यासाठी आणि गरम करण्यासाठी वापरले जातात. SiC कोटेड ग्रेफाइट बेसची थर्मल स्थिरता, थर्मल एकरूपता आणि इतर कार्यप्रदर्शन पॅरामीटर्स एपिटॅक्सियल सामग्रीच्या वाढीच्या गुणवत्तेत निर्णायक भूमिका बजावतात, म्हणून ते MOCVD उपकरणांचे मुख्य मुख्य घटक आहेत.

वेफर मॅन्युफॅक्चरिंगच्या प्रक्रियेत, उपकरणांचे उत्पादन सुलभ करण्यासाठी काही वेफर सब्सट्रेट्सवर एपिटॅक्सियल लेयर तयार केले जातात. ठराविक एलईडी प्रकाश-उत्सर्जक उपकरणांना सिलिकॉन सब्सट्रेट्सवर GaAs चे एपिटॅक्सियल लेयर तयार करणे आवश्यक आहे; एसबीडी, एमओएसएफईटी इत्यादी उपकरणांच्या बांधकामासाठी, उच्च व्होल्टेज, उच्च प्रवाह आणि इतर उर्जा अनुप्रयोगांसाठी एसआयसी एपिटॅक्सियल थर प्रवाहकीय SiC सब्सट्रेटवर वाढविला जातो; आरएफ ऍप्लिकेशन्स जसे की कम्युनिकेशनसाठी HEMT आणि इतर उपकरणे तयार करण्यासाठी GaN एपिटॅक्सियल लेयर अर्ध-इन्सुलेटेड SiC सब्सट्रेटवर बांधला जातो. ही प्रक्रिया CVD उपकरणांपासून अविभाज्य आहे.

सीव्हीडी उपकरणांमध्ये, सब्सट्रेट थेट धातूवर ठेवता येत नाही किंवा एपिटॅक्सियल डिपॉझिशनसाठी बेसवर ठेवता येत नाही, कारण त्यात वायू प्रवाह (क्षैतिज, अनुलंब), तापमान, दाब, स्थिरीकरण, प्रदूषकांचे शेडिंग आणि इतर बाबींचा समावेश असतो. प्रभाव घटक. म्हणून, बेस वापरणे आवश्यक आहे, आणि नंतर सब्सट्रेट डिस्कवर ठेवा, आणि नंतर सब्सट्रेटवर एपिटॅक्सियल डिपॉझिशन करण्यासाठी CVD तंत्रज्ञानाचा वापर करा, जो SiC कोटेड ग्रेफाइट बेस आहे (ज्याला ट्रे देखील म्हणतात).

SiC कोटेड ग्रेफाइट बेस सामान्यतः मेटल-ऑर्गेनिक केमिकल वाष्प डिपॉझिशन (MOCVD) उपकरणांमध्ये सिंगल क्रिस्टल सब्सट्रेट्सला समर्थन देण्यासाठी आणि गरम करण्यासाठी वापरले जातात. SiC कोटेड ग्रेफाइट बेसची थर्मल स्थिरता, थर्मल एकरूपता आणि इतर कार्यप्रदर्शन पॅरामीटर्स एपिटॅक्सियल सामग्रीच्या वाढीच्या गुणवत्तेत निर्णायक भूमिका बजावतात, म्हणून ते MOCVD उपकरणांचे मुख्य मुख्य घटक आहेत.

मेटल-ऑर्गेनिक केमिकल वाफ डिपॉझिशन (MOCVD) हे निळ्या LED मधील GaN फिल्म्सच्या एपिटॅक्सियल वाढीसाठी मुख्य प्रवाहातील तंत्रज्ञान आहे. यात साधे ऑपरेशन, नियंत्रण करण्यायोग्य वाढ दर आणि GaN चित्रपटांची उच्च शुद्धता यांचे फायदे आहेत. MOCVD उपकरणांच्या प्रतिक्रिया कक्षातील एक महत्त्वाचा घटक म्हणून, GaN फिल्म एपिटॅक्सियल ग्रोथसाठी वापरल्या जाणाऱ्या बेअरिंग बेसमध्ये उच्च तापमान प्रतिरोध, एकसमान थर्मल चालकता, चांगली रासायनिक स्थिरता, मजबूत थर्मल शॉक प्रतिरोध इत्यादी फायदे असणे आवश्यक आहे. ग्रेफाइट सामग्री पूर्ण करू शकते. वरील अटी.

एमओसीव्हीडी उपकरणांच्या मुख्य घटकांपैकी एक म्हणून, ग्रेफाइट बेस हा सब्सट्रेटचा वाहक आणि हीटिंग बॉडी आहे, जो थेट फिल्म सामग्रीची एकसमानता आणि शुद्धता निर्धारित करतो, म्हणून त्याची गुणवत्ता थेट एपिटॅक्सियल शीटच्या तयारीवर परिणाम करते आणि त्याच वेळी. वेळ, वापराच्या संख्येत वाढ आणि कामकाजाच्या परिस्थितीतील बदलांसह, ते परिधान करणे खूप सोपे आहे, उपभोग्य वस्तूंचे आहे.

जरी ग्रेफाइटमध्ये उत्कृष्ट थर्मल चालकता आणि स्थिरता आहे, MOCVD उपकरणाचा आधार घटक म्हणून त्याचा चांगला फायदा आहे, परंतु उत्पादन प्रक्रियेत, ग्रेफाइट संक्षारक वायू आणि धातूच्या सेंद्रिय पदार्थांच्या अवशेषांमुळे पावडरचे क्षरण करेल आणि सेवा आयुष्य कमी करेल. ग्रेफाइट बेस मोठ्या प्रमाणात कमी होईल. त्याच वेळी, ग्रेफाइट पावडर घसरल्याने चिपमध्ये प्रदूषण होईल.

कोटिंग तंत्रज्ञानाचा उदय पृष्ठभागावर पावडर फिक्सेशन प्रदान करू शकतो, थर्मल चालकता वाढवू शकतो आणि उष्णता वितरण समान करू शकतो, जे या समस्येचे निराकरण करण्यासाठी मुख्य तंत्रज्ञान बनले आहे. MOCVD उपकरणातील ग्रेफाइट बेस वातावरणाचा वापर करते, ग्रेफाइट बेस पृष्ठभागाच्या कोटिंगने खालील वैशिष्ट्ये पूर्ण केली पाहिजेत:

(1) ग्रेफाइट बेस पूर्णपणे गुंडाळला जाऊ शकतो, आणि घनता चांगली आहे, अन्यथा ग्रेफाइट बेसला गंजलेल्या वायूमध्ये गंजणे सोपे आहे.

(२) उच्च तापमान आणि कमी तापमानाच्या चक्रानंतर कोटिंग सहज पडणार नाही याची खात्री करण्यासाठी ग्रेफाइट बेससह एकत्रित ताकद जास्त असते.

(३) उच्च तापमान आणि संक्षारक वातावरणात कोटिंग फेल होऊ नये म्हणून त्याची रासायनिक स्थिरता चांगली आहे.

SiC मध्ये गंज प्रतिरोधकता, उच्च थर्मल चालकता, थर्मल शॉक प्रतिरोध आणि उच्च रासायनिक स्थिरता हे फायदे आहेत आणि ते GaN एपिटॅक्सियल वातावरणात चांगले कार्य करू शकतात. याव्यतिरिक्त, SiC चा थर्मल विस्तार गुणांक ग्रेफाइटपेक्षा फारच कमी आहे, म्हणून ग्रेफाइट बेसच्या पृष्ठभागाच्या आवरणासाठी SiC ही पसंतीची सामग्री आहे.

सध्या, सामान्य SiC मुख्यतः 3C, 4H आणि 6H प्रकार आहे आणि वेगवेगळ्या क्रिस्टल प्रकारांचे SiC वापर भिन्न आहेत. उदाहरणार्थ, 4H-SiC उच्च-शक्ती उपकरणे तयार करू शकते; 6H-SiC सर्वात स्थिर आहे आणि फोटोइलेक्ट्रिक उपकरण तयार करू शकते; GaN सारखीच रचना असल्यामुळे, 3C-SiC चा वापर GaN एपिटॅक्सियल लेयर तयार करण्यासाठी आणि SiC-GaN RF उपकरणे तयार करण्यासाठी केला जाऊ शकतो. 3C-SiC ला सामान्यतः β-SiC म्हणून देखील ओळखले जाते आणि β-SiC चा एक महत्त्वाचा वापर चित्रपट आणि कोटिंग सामग्री म्हणून केला जातो, म्हणून β-SiC हे सध्या कोटिंगसाठी मुख्य सामग्री आहे.