SiC एपीटैक्सियल वृद्धि के लिए SiC कोटिंग एक प्रमुख मुख्य सामग्री क्यों है?

सीवीडी उपकरण में, सब्सट्रेट को सीधे धातु पर या केवल एपिटैक्सियल जमाव के लिए आधार पर नहीं रखा जा सकता है, क्योंकि इसमें गैस प्रवाह दिशा (क्षैतिज, ऊर्ध्वाधर), तापमान, दबाव, निर्धारण और गिरने वाले प्रदूषक जैसे विभिन्न कारक शामिल होते हैं। इसलिए, एक आधार की आवश्यकता होती है, और फिर सब्सट्रेट को डिस्क पर रखा जाता है, और फिर सीवीडी तकनीक का उपयोग करके सब्सट्रेट पर एपिटैक्सियल जमाव किया जाता है। यह आधार हैSiC लेपित ग्रेफाइट बेस.

मुख्य घटक के रूप में, ग्रेफाइट बेस में उच्च विशिष्ट शक्ति और मापांक, अच्छा थर्मल शॉक प्रतिरोध और संक्षारण प्रतिरोध होता है, लेकिन उत्पादन प्रक्रिया के दौरान, ग्रेफाइट अवशिष्ट संक्षारक गैस और धातु कार्बनिक पदार्थ और सेवा के कारण संक्षारक और पाउडर हो जाएगा। ग्रेफाइट बेस का जीवन बहुत कम हो जाएगा। उसी समय, गिरा हुआ ग्रेफाइट पाउडर चिप में संदूषण का कारण बनेगा। की उत्पादन प्रक्रिया मेंसिलिकॉन कार्बाइड एपिटैक्सियल वेफर्स, ग्रेफाइट सामग्री के लिए लोगों की बढ़ती कठोर उपयोग आवश्यकताओं को पूरा करना मुश्किल है, जो इसके विकास और व्यावहारिक अनुप्रयोग को गंभीर रूप से प्रतिबंधित करता है। इसलिए, कोटिंग तकनीक का विकास शुरू हुआ।

सेमीकंडक्टर उद्योग में SiC कोटिंग के लाभ

कोटिंग के भौतिक और रासायनिक गुणों में उच्च तापमान प्रतिरोध और संक्षारण प्रतिरोध की सख्त आवश्यकताएं होती हैं, जो सीधे उत्पाद की उपज और जीवन को प्रभावित करती हैं। SiC सामग्री में उच्च शक्ति, उच्च कठोरता, कम तापीय विस्तार गुणांक और अच्छी तापीय चालकता होती है। यह एक महत्वपूर्ण उच्च तापमान संरचनात्मक सामग्री और उच्च तापमान अर्धचालक सामग्री है। इसे ग्रेफाइट बेस पर लगाया जाता है। इसके फायदे हैं:

1) SiC संक्षारण प्रतिरोधी है और ग्रेफाइट बेस को पूरी तरह से लपेट सकता है। इसका घनत्व अच्छा है और यह संक्षारक गैस से होने वाले नुकसान से बचाता है।

2) SiC में उच्च तापीय चालकता और ग्रेफाइट बेस के साथ उच्च संबंध शक्ति है, जिससे यह सुनिश्चित होता 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 SiC में अच्छी रासायनिक स्थिरता होती है।

CVD SiC कोटिंग के बुनियादी भौतिक गुण

इसके अलावा, विभिन्न सामग्रियों की एपिटैक्सियल भट्टियों को विभिन्न प्रदर्शन संकेतकों के साथ ग्रेफाइट ट्रे की आवश्यकता होती है। ग्रेफाइट सामग्री के थर्मल विस्तार गुणांक के मिलान के लिए एपिटैक्सियल भट्ठी के विकास तापमान के अनुकूलन की आवश्यकता होती है। उदाहरण के लिए, का तापमानसिलिकॉन कार्बाइड एपिटैक्सीउच्च है, और उच्च तापीय विस्तार गुणांक मिलान वाली एक ट्रे की आवश्यकता है। SiC का थर्मल विस्तार गुणांक ग्रेफाइट के बहुत करीब है, जो इसे ग्रेफाइट बेस की सतह कोटिंग के लिए पसंदीदा सामग्री के रूप में उपयुक्त बनाता है।

SiC सामग्रियों में विभिन्न प्रकार के क्रिस्टल रूप होते हैं। सबसे आम हैं 3C, 4H और 6H। विभिन्न क्रिस्टल रूपों के SiC के अलग-अलग उपयोग होते हैं। उदाहरण के लिए, 4H-SiC का उपयोग उच्च-शक्ति उपकरणों के निर्माण के लिए किया जा सकता है; 6H-SiC सबसे स्थिर है और इसका उपयोग ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के निर्माण के लिए किया जा सकता है; 3C-SiC का उपयोग GaN एपीटैक्सियल परतों के उत्पादन और GaN के समान संरचना के कारण SiC-GaN RF उपकरणों के निर्माण के लिए किया जा सकता है। 3C-SiC को आमतौर पर β-SiC भी कहा जाता है। β-SiC का एक महत्वपूर्ण उपयोग पतली फिल्म और कोटिंग सामग्री के रूप में है। इसलिए, β-SiC वर्तमान में कोटिंग के लिए मुख्य सामग्री है।

β-SiC की रासायनिक संरचना

सेमीकंडक्टर उत्पादन में एक सामान्य उपभोग्य वस्तु के रूप में, SiC कोटिंग का उपयोग मुख्य रूप से सब्सट्रेट्स, एपिटेक्सी, में किया जाता है।ऑक्सीकरण प्रसार, नक़्क़ाशी और आयन आरोपण। कोटिंग के भौतिक और रासायनिक गुणों में उच्च तापमान प्रतिरोध और संक्षारण प्रतिरोध की सख्त आवश्यकताएं होती हैं, जो सीधे उत्पाद की उपज और जीवन को प्रभावित करती हैं। इसलिए, SiC कोटिंग की तैयारी महत्वपूर्ण है।