1. Niyə asilisium karbid örtüyü
Epitaksial təbəqə epitaksial proses vasitəsilə vafli əsasında böyüdülmüş xüsusi bir kristal nazik təbəqədir. Substrat vafli və epitaksial nazik film birlikdə epitaksial vafli adlanır. Onların arasında,silisium karbid epitaksialtəbəqə, daha sonra Schottky diodları, MOSFETlər və IGBT-lər kimi güc qurğularına çevrilə bilən silisium karbid homojen epitaksial vafli əldə etmək üçün keçirici silisium karbid substratında yetişdirilir. Onların arasında ən çox istifadə edilən 4H-SiC substratıdır.
Bütün cihazlar əsasən epitaxy üzərində həyata keçirildiyindən, keyfiyyətepitaksiyacihazın işinə böyük təsir göstərir, lakin epitaksiyanın keyfiyyəti kristalların və substratların işlənməsindən təsirlənir. O, sənayenin orta halqasındadır və sənayenin inkişafında çox mühüm rol oynayır.
Silikon karbid epitaksial təbəqələrinin hazırlanması üçün əsas üsullar bunlardır: buxarlanma artımı üsulu; maye faza epitaksisi (LPE); molekulyar şüa epitaksisi (MBE); kimyəvi buxar çökmə (CVD).
Onların arasında kimyəvi buxar çökmə (CVD) ən məşhur 4H-SiC homoepitaksial üsuldur. 4-H-SiC-CVD epitaksiyası ümumiyyətlə CVD avadanlığından istifadə edir ki, bu da yüksək böyümə temperaturu şəraitində epitaksial təbəqə 4H kristal SiC-nin davamını təmin edə bilər.
CVD avadanlıqlarında substratı birbaşa metalın üzərinə yerləşdirmək və ya sadəcə epitaksial çökmə üçün bazaya qoymaq olmaz, çünki o, qaz axınının istiqaməti (üfüqi, şaquli), temperatur, təzyiq, fiksasiya və düşən çirkləndiricilər kimi müxtəlif amilləri əhatə edir. Buna görə bir baza lazımdır, sonra substrat diskə yerləşdirilir və sonra CVD texnologiyasından istifadə edərək substratda epitaksial çökmə aparılır. Bu əsas SiC örtüklü qrafit bazadır.
Əsas komponent kimi, qrafit bazası yüksək xüsusi güc və xüsusi modul, yaxşı termal şok müqaviməti və korroziyaya davamlılıq xüsusiyyətlərinə malikdir, lakin istehsal prosesi zamanı qrafit korroziyalı qazların qalıqları və metal üzvi maddələr səbəbindən korroziyaya uğrayacaq və toz halına gələcəkdir. maddə və qrafit əsasının xidmət müddəti xeyli azalacaq.
Eyni zamanda, düşmüş qrafit tozu çipi çirkləndirəcək. Silikon karbid epitaksial vafli istehsal prosesində insanların qrafit materiallarının istifadəsi ilə bağlı getdikcə daha sərt tələblərinə cavab vermək çətindir, bu da onun inkişafını və praktik tətbiqini ciddi şəkildə məhdudlaşdırır. Buna görə örtük texnologiyası yüksəlməyə başladı.
2. ÜstünlükləriSiC örtüyü
Kaplamanın fiziki və kimyəvi xassələri məhsulun məhsuldarlığına və ömrünə birbaşa təsir edən yüksək temperatur müqaviməti və korroziyaya davamlılıq üçün ciddi tələblərə malikdir. SiC materialı yüksək möhkəmliyə, yüksək sərtliyə, aşağı istilik genişlənmə əmsalı və yaxşı istilik keçiriciliyinə malikdir. Mühüm yüksək temperaturlu struktur materialı və yüksək temperaturlu yarımkeçirici materialdır. Qrafit bazaya tətbiq olunur. Onun üstünlükləri bunlardır:
-SiC korroziyaya davamlıdır və qrafit əsasını tam sara bilir və aşındırıcı qazın zədələnməsinin qarşısını almaq üçün yaxşı sıxlığa malikdir.
-SiC yüksək istilik keçiriciliyinə və qrafit bazası ilə yüksək yapışma gücünə malikdir, bu, örtüyün çoxsaylı yüksək temperatur və aşağı temperatur dövrlərindən sonra asanlıqla düşməsini təmin edir.
-SiC yüksək temperaturda və aşındırıcı atmosferdə örtüyün sıradan çıxmasının qarşısını almaq üçün yaxşı kimyəvi sabitliyə malikdir.
Bundan əlavə, müxtəlif materialların epitaksial sobaları müxtəlif performans göstəriciləri olan qrafit qablar tələb edir. Qrafit materiallarının termal genişlənmə əmsalı uyğunluğu epitaksial sobanın böyümə temperaturuna uyğunlaşmağı tələb edir. Məsələn, silisium karbidinin epitaksial böyüməsinin temperaturu yüksəkdir və yüksək istilik genişlənmə əmsalı uyğunluğu olan bir qab tələb olunur. SiC-nin istilik genişlənmə əmsalı qrafitinkinə çox yaxındır və bu, onu qrafit əsasının səthi örtüyü üçün üstünlük verilən material kimi uyğun edir.
SiC materiallarının müxtəlif kristal formaları var və ən çox yayılmışları 3C, 4H və 6H-dir. SiC-nin müxtəlif kristal formaları fərqli istifadələrə malikdir. Məsələn, 4H-SiC yüksək güclü cihazların istehsalı üçün istifadə edilə bilər; 6H-SiC ən stabildir və optoelektronik cihazların istehsalı üçün istifadə edilə bilər; 3C-SiC GaN epitaksial təbəqələri istehsal etmək və GaN-ə oxşar quruluşa görə SiC-GaN RF cihazlarını istehsal etmək üçün istifadə edilə bilər. 3C-SiC adətən β-SiC olaraq da adlandırılır. β-SiC-nin mühüm istifadəsi nazik təbəqə və örtük materialıdır. Buna görə də, β-SiC hazırda örtük üçün əsas materialdır.
SiC örtükləri adətən yarımkeçiricilərin istehsalında istifadə olunur. Onlar əsasən substratlarda, epitaksiyada, oksidləşmə diffuziyasında, aşındırmada və ion implantasiyasında istifadə olunur. Kaplamanın fiziki və kimyəvi xassələri məhsulun məhsuldarlığına və ömrünə birbaşa təsir edən yüksək temperatur müqavimətinə və korroziyaya davamlılığa dair ciddi tələblərə malikdir. Buna görə SiC örtüyünün hazırlanması çox vacibdir.
Göndərmə vaxtı: 24 iyun 2024-cü il