Графитне базе обложене СиЦ-ом се обично користе за подршку и загревање монокристалних супстрата у опреми за метал-органско хемијско таложење паре (МОЦВД). Термичка стабилност, термичка униформност и други параметри перформанси СиЦ обложене графитне базе играју одлучујућу улогу у квалитету раста епитаксијалног материјала, тако да је кључна компонента МОЦВД опреме.
У процесу производње плочице, епитаксијални слојеви се даље конструишу на неким подлогама плочице како би се олакшала производња уређаја. Типични ЛЕД уређаји који емитују светлост морају да припреме епитаксијалне слојеве ГаАс на силицијумским подлогама; СиЦ епитаксијални слој се узгаја на проводљивој СиЦ подлози за конструкцију уређаја као што су СБД, МОСФЕТ, итд., за високе напоне, јаке струје и друге енергетске примене; ГаН епитаксијални слој је конструисан на полуизолованој СиЦ подлози да би се даље конструисао ХЕМТ и други уређаји за РФ апликације као што је комуникација. Овај процес је неодвојив од ЦВД опреме.
У ЦВД опреми, супстрат се не може директно поставити на метал или једноставно поставити на подлогу за епитаксијално таложење, јер укључује проток гаса (хоризонтални, вертикални), температуру, притисак, фиксацију, одвајање загађивача и друге аспекте фактори утицаја. Због тога је потребна база, а затим се супстрат поставља на диск, а затим се епитаксијално таложење врши на подлогу коришћењем ЦВД технологије, а ова база је графитна база обложена СиЦ (позната и као тацна).
Графитне базе обложене СиЦ-ом се обично користе за подршку и загревање монокристалних супстрата у опреми за метал-органско хемијско таложење паре (МОЦВД). Термичка стабилност, термичка униформност и други параметри перформанси СиЦ обложене графитне базе играју одлучујућу улогу у квалитету раста епитаксијалног материјала, тако да је кључна компонента МОЦВД опреме.
Метално-органско хемијско таложење паре (МОЦВД) је главна технологија за епитаксијални раст ГаН филмова у плавој ЛЕД диоди. Има предности једноставног рада, контролисане стопе раста и високе чистоће ГаН филмова. Као важна компонента у реакционој комори МОЦВД опреме, база лежаја која се користи за епитаксијални раст ГаН филма треба да има предности отпорности на високе температуре, уједначене топлотне проводљивости, добре хемијске стабилности, јаке отпорности на топлотни удар, итд. Графитни материјал може задовољити горе наведене услове.
Као једна од основних компоненти МОЦВД опреме, графитна база је носилац и грејно тело подлоге, што директно одређује униформност и чистоћу филмског материјала, тако да његов квалитет директно утиче на припрему епитаксијалне плоче, а истовремено време, са повећањем броја употреба и променом услова рада, веома се лако носи, спада у потрошни материјал.
Иако графит има одличну топлотну проводљивост и стабилност, он има добру предност као основна компонента МОЦВД опреме, али у процесу производње, графит ће кородирати прах због остатака корозивних гасова и металних органских материја, и животног века уређаја. графитна база ће се знатно смањити. Истовремено, графитни прах који пада ће изазвати загађење чипа.
Појава технологије премаза може обезбедити површинску фиксацију праха, побољшати топлотну проводљивост и уједначити дистрибуцију топлоте, што је постала главна технологија за решавање овог проблема. Графитна база у окружењу употребе МОЦВД опреме, површински премаз графитне базе треба да испуњава следеће карактеристике:
(1) Графитна база може бити потпуно умотана, а густина је добра, иначе се графитна база лако може кородирати у корозивном гасу.
(2) Комбинована снага са графитном базом је висока како би се осигурало да премаз није лако отпасти након неколико циклуса високе температуре и ниске температуре.
(3) Има добру хемијску стабилност како би се избегао квар премаза у високој температури и корозивној атмосфери.
СиЦ има предности отпорности на корозију, високе топлотне проводљивости, отпорности на топлотни удар и високе хемијске стабилности и може добро да ради у епитаксијалној атмосфери ГаН. Поред тога, коефицијент термичке експанзије СиЦ се веома мало разликује од коефицијента графита, тако да је СиЦ пожељни материјал за површински премаз графитне базе.
Тренутно је уобичајени СиЦ углавном тип 3Ц, 4Х и 6Х, а употреба СиЦ различитих типова кристала је различита. На пример, 4Х-СиЦ може да производи уређаје велике снаге; 6Х-СиЦ је најстабилнији и може производити фотоелектричне уређаје; Због своје структуре сличне ГаН, 3Ц-СиЦ се може користити за производњу ГаН епитаксијалног слоја и производњу СиЦ-ГаН РФ уређаја. 3Ц-СиЦ је такође познат као β-СиЦ, а важна употреба β-СиЦ је као филм и материјал за облагање, тако да је β-СиЦ тренутно главни материјал за премазивање.
Метода припреме превлаке од силицијум карбида
Тренутно, методе припреме СиЦ премаза углавном укључују методу гел-сола, методу уградње, методу премазања четком, методу прскања плазмом, методу хемијске гасне реакције (ЦВР) и методу хемијског таложења паре (ЦВД).
Метод уградње:
Метода је врста високотемпературног синтеровања чврсте фазе, која углавном користи мешавину праха Си и Ц праха као праха за уградњу, графитна матрица се поставља у прах за уградњу, а високотемпературно синтеровање се врши у инертном гасу. , а на крају се добија СиЦ премаз на површини графитне матрице. Процес је једноставан и комбинација између премаза и подлоге је добра, али је уједначеност премаза дуж правца дебљине лоша, што је лако направити више рупа и довести до лоше отпорности на оксидацију.
Метода премазања четком:
Метода премазања четком је углавном да се течна сировина нанесе на површину графитне матрице, а затим се сировина очврсне на одређеној температури за припрему премаза. Процес је једноставан и цена је ниска, али премаз припремљен методом премазања четком је слаб у комбинацији са подлогом, уједначеност премаза је лоша, премаз је танак и отпорност на оксидацију је ниска, а друге методе су потребне да помогну то.
Метода прскања плазмом:
Метода плазма распршивања је углавном распршивање растопљених или полуотопљених сировина на површину графитне матрице плазма пиштољем, а затим очвршћавање и везивање да би се формирао премаз. Метода је једноставна за руковање и може припремити релативно густу превлаку од силицијум карбида, али премаз од силицијум карбида припремљен методом је често преслаб и доводи до слабе отпорности на оксидацију, тако да се генерално користи за припрему СиЦ композитног премаза за побољшање квалитет премаза.
Гел-сол метода:
Метода гел-сол је углавном за припрему једноликог и провидног раствора сол који покрива површину матрице, сушење у гел и затим синтеровање да би се добио премаз. Ова метода је једноставна за руковање и јефтина, али произведени премаз има неке недостатке као што су ниска отпорност на топлотни удар и лако пуцање, тако да се не може широко користити.
Реакција хемијског гаса (ЦВР):
ЦВР углавном генерише СиЦ премаз коришћењем праха Си и СиО2 за генерисање СиО паре на високој температури, а низ хемијских реакција се дешава на површини супстрата Ц материјала. СиЦ премаз припремљен овим методом је уско везан за подлогу, али је температура реакције виша и цена је већа.
Хемијско таложење паре (ЦВД):
Тренутно је ЦВД главна технологија за припрему СиЦ премаза на површини подлоге. Главни процес је низ физичких и хемијских реакција реактантног материјала у гасној фази на површини супстрата, а на крају се СиЦ премаз припрема таложењем на површини супстрата. СиЦ премаз припремљен ЦВД технологијом је уско везан за површину супстрата, што може ефикасно побољшати отпорност на оксидацију и аблативну отпорност материјала супстрата, али време таложења ове методе је дуже, а реакциони гас има одређену токсичност. гас.
Ситуација на тржишту графитне базе премазане СиЦ
Када су страни произвођачи почели рано, имали су јасно вођство и висок удео на тржишту. На међународном нивоу, главни добављачи графитне базе са СиЦ-ом су холандски Ксицард, Немачка СГЛ Царбон (СГЛ), Јапан Тоио Царбон, МЕМЦ Сједињених Држава и друге компаније, које у основи заузимају међународно тржиште. Иако је Кина пробила кључну основну технологију равномерног раста СиЦ премаза на површини графитне матрице, висококвалитетна графитна матрица се и даље ослања на немачки СГЛ, Јапан Тоио Царбон и друга предузећа, графитна матрица коју пружају домаћа предузећа утиче на услугу животни век због топлотне проводљивости, модула еластичности, крутог модула, дефеката решетке и других проблема са квалитетом. МОЦВД опрема не може да испуни захтеве употребе графитне базе обложене СиЦ.
Кинеска индустрија полупроводника се брзо развија, са постепеним повећањем стопе локализације МОЦВД епитаксијалне опреме и ширењем других процесних апликација, очекује се да ће будуће тржиште производа на бази графита са СиЦ-ом брзо расти. Према прелиминарним проценама индустрије, домаће тржиште графитне базе ће у наредних неколико година премашити 500 милиона јуана.
Графитна база обложена СиЦ је основна компонента опреме за индустријализацију сложених полупроводника, која овладава кључном основном технологијом њене производње и производње, а реализација локализације читавог ланца индустрије сировина-процес-опрема је од великог стратешког значаја за обезбеђивање развоја Кинеска индустрија полупроводника. Поље домаће графитне базе премазане СиЦ је у процвату, а квалитет производа ускоро може достићи међународни напредни ниво.
Време поста: 24. јул 2023