Kisi tal-karbur tas-silikon CVD
1. Għaliex hemm akisi tal-karbur tas-silikon
Is-saff epitassjali huwa film irqiq ta 'kristall wieħed speċifiku mkabbar fuq il-bażi tal-wejfer permezz tal-proċess epitassjali. Il-wejfer tas-sottostrat u l-film irqiq epitassjali huma kollettivament imsejħa wejfers epitassjali. Fosthom, il-epitassjali tal-karbur tas-silikonsaff huwa mkabbar fuq is-sottostrat tal-karbur tas-silikon konduttiv biex tinkiseb wejfer epitassjali omoġenju tal-karbur tas-silikon, li jista 'jsir aktar f'apparati ta' enerġija bħal diodes Schottky, MOSFETs u IGBTs. Fosthom, l-aktar użat huwa s-sottostrat 4H-SiC.
Peress li l-apparati kollha huma bażikament realizzati fuq epitaxy, il-kwalità ta 'epitassijagħandu impatt kbir fuq il-prestazzjoni tal-apparat, iżda l-kwalità tal-epitassija hija affettwata mill-ipproċessar ta 'kristalli u sottostrati. Huwa fil-ħolqa tan-nofs ta 'industrija u għandu rwol kritiku ħafna fl-iżvilupp tal-industrija.
Il-metodi ewlenin għall-preparazzjoni ta 'saffi epitassjali tal-karbur tas-silikon huma: metodu ta' tkabbir ta 'evaporazzjoni; epitassi tal-fażi likwida (LPE); epitassi tar-raġġ molekulari (MBE); depożizzjoni kimika tal-fwar (CVD).
Fost dawn, id-depożizzjoni tal-fwar kimiku (CVD) hija l-aktar metodu omoepitaxial 4H-SiC popolari. 4-H-SiC-CVD epitaxy ġeneralment juża tagħmir CVD, li jista 'jiżgura l-kontinwazzjoni tas-saff epitassjali 4H kristall SiC taħt kundizzjonijiet ta' temperatura għolja ta 'tkabbir.
F'tagħmir CVD, is-sottostrat ma jistax jitqiegħed direttament fuq il-metall jew sempliċiment jitqiegħed fuq bażi għal depożizzjoni epitassjali, minħabba li jinvolvi fatturi varji bħad-direzzjoni tal-fluss tal-gass (orizzontali, vertikali), temperatura, pressjoni, fissazzjoni, u niġġiesa li jaqgħu. Għalhekk, hija meħtieġa bażi, u mbagħad is-sottostrat jitqiegħed fuq id-diska, u mbagħad titwettaq depożizzjoni epitassjali fuq is-sottostrat bl-użu tat-teknoloġija CVD. Din il-bażi hija l-bażi tal-grafita miksija b'SiC.
Bħala komponent ewlieni, il-bażi tal-grafita għandha l-karatteristiċi ta 'saħħa speċifika għolja u modulu speċifiku, reżistenza tajba għal xokk termali u reżistenza għall-korrużjoni, iżda matul il-proċess ta' produzzjoni, il-grafita tkun imsadda u trab minħabba r-residwu ta 'gassijiet korrużivi u organiċi tal-metall materja, u l-ħajja tas-servizz tal-bażi tal-grafita se titnaqqas ħafna.
Fl-istess ħin, it-trab tal-grafita li waqa' jniġġes iċ-ċippa. Fil-proċess ta 'produzzjoni ta' wejfers epitassjali tal-karbur tas-silikon, huwa diffiċli li jintlaħqu r-rekwiżiti dejjem aktar stretti tan-nies għall-użu ta 'materjali tal-grafita, li jirrestrinġi serjament l-iżvilupp u l-applikazzjoni prattika tiegħu. Għalhekk, it-teknoloġija tal-kisi bdiet tiżdied.
2. Vantaġġi ta 'Kisi SiC
Il-proprjetajiet fiżiċi u kimiċi tal-kisi għandhom rekwiżiti stretti għal reżistenza għat-temperatura għolja u reżistenza għall-korrużjoni, li jaffettwaw direttament ir-rendiment u l-ħajja tal-prodott. Materjal SiC għandu qawwa għolja, ebusija għolja, koeffiċjent ta 'espansjoni termali baxx u konduttività termali tajba. Huwa materjal strutturali importanti ta 'temperatura għolja u materjal semikonduttur ta' temperatura għolja. Huwa applikat għall-bażi tal-grafita. Il-vantaġġi tiegħu huma:
-SiC huwa reżistenti għall-korrużjoni u jista 'jgeżwer bis-sħiħ il-bażi tal-grafita, u għandu densità tajba biex jevita ħsara minn gass korrużiv.
-SiC għandu konduttività termali għolja u qawwa ta 'twaħħil għolja mal-bażi tal-grafita, u jiżgura li l-kisja mhix faċli li taqa' wara ċikli multipli ta 'temperatura għolja u temperatura baxxa.
-SiC għandu stabbiltà kimika tajba biex jipprevjeni li l-kisi jonqos f'atmosfera ta 'temperatura għolja u korrużiva.
Barra minn hekk, fran epitassjali ta 'materjali differenti jeħtieġu trejs tal-grafita b'indikaturi ta' prestazzjoni differenti. It-tqabbil tal-koeffiċjent ta 'espansjoni termali tal-materjali tal-grafita jeħtieġ li jiġi adattat għat-temperatura tat-tkabbir tal-forn epitassjali. Pereżempju, it-temperatura tat-tkabbir epitassjali tal-karbur tas-silikon hija għolja, u hija meħtieġa trej b'koeffiċjent ta 'espansjoni termali għolja tqabbil. Il-koeffiċjent ta 'espansjoni termali tas-SiC huwa qrib ħafna ta' dak tal-grafita, li jagħmilha adattata bħala l-materjal preferut għall-kisi tal-wiċċ tal-bażi tal-grafita.
Il-materjali tas-SiC għandhom varjetà ta 'forom tal-kristall, u l-aktar komuni huma 3C, 4H u 6H. Forom differenti tal-kristall ta 'SiC għandhom użi differenti. Pereżempju, 4H-SiC jista 'jintuża għall-manifattura ta' apparati ta 'qawwa għolja; 6H-SiC huwa l-aktar stabbli u jista 'jintuża għall-manifattura ta' apparati optoelettroniċi; 3C-SiC jista 'jintuża biex jipproduċi saffi epitassjali GaN u jimmanifattura tagħmir RF SiC-GaN minħabba l-istruttura simili tiegħu għal GaN. 3C-SiC huwa wkoll komunement imsejjaħ β-SiC. Użu importanti ta 'β-SiC huwa bħala film irqiq u materjal tal-kisi. Għalhekk, β-SiC bħalissa huwa l-materjal ewlieni għall-kisi.
Kisjiet SiC huma komunement użati fil-produzzjoni tas-semikondutturi. Jintużaw prinċipalment f'sottostrati, epitassi, diffużjoni ta 'ossidazzjoni, inċiżjoni u impjantazzjoni tal-joni. Il-proprjetajiet fiżiċi u kimiċi tal-kisi għandhom rekwiżiti stretti dwar reżistenza għat-temperatura għolja u reżistenza għall-korrużjoni, li jaffettwaw direttament ir-rendiment u l-ħajja tal-prodott. Għalhekk, il-preparazzjoni tal-kisi tas-SiC hija kritika.
Ħin tal-post: Ġunju-24-2024