1. Hvers vegna er akísilkarbíð húðun
Epitaxial lagið er sérstakt einkristall þunn filma sem vaxið er á grundvelli oblátunnar í gegnum epitaxial ferlið. Undirlagsskúffan og þunnt þunn filma eru sameiginlega kölluð epitaxial diskur. Meðal þeirra erukísilkarbíð epitaxiallag er ræktað á leiðandi kísilkarbíð undirlaginu til að fá einsleita kísilkarbíð þekjuþráða, sem hægt er að gera frekar í afltæki eins og Schottky díóða, MOSFET og IGBT. Meðal þeirra er mest notað 4H-SiC undirlagið.
Þar sem öll tæki eru í grundvallaratriðum að veruleika á epitaxy, gæðiepitaxyhefur mikil áhrif á afköst tækisins, en gæði epitaxy hafa áhrif á vinnslu kristalla og hvarfefna. Það er í miðju hlekki iðnaðar og gegnir mjög mikilvægu hlutverki í þróun iðnaðarins.
Helstu aðferðir til að undirbúa kísilkarbíð epitaxial lög eru: uppgufun vaxtaraðferð; vökvafasa epitaxy (LPE); sameindageislaeitrun (MBE); efnagufuútfelling (CVD).
Meðal þeirra er kemísk gufuútfelling (CVD) vinsælasta 4H-SiC homoepitaxial aðferðin. 4-H-SiC-CVD epitaxy notar almennt CVD búnað, sem getur tryggt framhald af epitaxial laginu 4H kristal SiC við háan vaxtarhitaskilyrði.
Í CVD búnaði er ekki hægt að setja undirlagið beint á málminn eða einfaldlega setja það á undirlag fyrir útfellingu útfellingar, vegna þess að það felur í sér ýmsa þætti eins og gasflæðisstefnu (lárétt, lóðrétt), hitastig, þrýsting, festingu og fallandi mengunarefni. Þess vegna er þörf á grunni og síðan er undirlagið sett á diskinn og síðan er epitaxial útfelling framkvæmd á undirlagið með CVD tækni. Þessi grunnur er SiC húðaður grafítgrunnur.
Sem kjarnahluti hefur grafítgrunnurinn einkennin af miklum sértækum styrk og sérstakri stuðli, góða hitaáfallsþol og tæringarþol, en í framleiðsluferlinu verður grafítið tært og duftformað vegna leifar af ætandi lofttegundum og lífrænum málmi. efni, og endingartími grafítgrunnsins mun minnka verulega.
Á sama tíma mun fallið grafítduft menga flísina. Í framleiðsluferlinu á kísilkarbíð þekjuplötum er erfitt að uppfylla sífellt strangari kröfur fólks um notkun grafítefna, sem takmarkar verulega þróun þess og hagnýtingu. Þess vegna fór húðunartækni að vaxa.
2. Kostir viðSiC húðun
Eðlis- og efnafræðilegir eiginleikar lagsins hafa strangar kröfur um háhitaþol og tæringarþol, sem hafa bein áhrif á afrakstur og endingu vörunnar. SiC efni hefur mikinn styrk, mikla hörku, lágan hitastækkunarstuðul og góða hitaleiðni. Það er mikilvægt háhita byggingarefni og háhita hálfleiðara efni. Það er borið á grafítgrunn. Kostir þess eru:
-SiC er tæringarþolið og getur pakkað grafítbotninum að fullu og hefur góðan þéttleika til að forðast skemmdir af ætandi gasi.
-SiC hefur mikla hitaleiðni og mikla bindistyrk við grafítbotninn, sem tryggir að ekki sé auðvelt að falla af húðinni eftir margar háhita- og lághitalotur.
-SiC hefur góðan efnafræðilegan stöðugleika til að koma í veg fyrir að húðunin bili í háhita og ætandi andrúmslofti.
Að auki þurfa epitaxial ofnar úr mismunandi efnum grafítbakka með mismunandi frammistöðuvísum. Hitaþenslustuðullinn samsvörun grafítefna krefst þess að laga sig að vaxtarhitastigi epitaxial ofnsins. Til dæmis er hitastig kísilkarbíðs þekjuvaxtar hátt, og bakka með háum varmaþenslustuðli er nauðsynleg. Hitaþenslustuðull SiC er mjög nálægt því sem er fyrir grafít, sem gerir það hentugt sem ákjósanlegt efni fyrir yfirborðshúð grafítgrunnsins.
SiC efni hafa margvísleg kristalform og þau algengustu eru 3C, 4H og 6H. Mismunandi kristalform af SiC hafa mismunandi notkun. Til dæmis er hægt að nota 4H-SiC til að framleiða öflug tæki; 6H-SiC er það stöðugasta og hægt að nota til að framleiða sjónræn tæki; 3C-SiC er hægt að nota til að framleiða GaN epitaxial lög og framleiða SiC-GaN RF tæki vegna svipaðrar uppbyggingar og GaN. 3C-SiC er einnig almennt nefnt β-SiC. Mikilvæg notkun β-SiC er sem þunn filma og húðunarefni. Þess vegna er β-SiC helsta efnið í húðun.
SiC húðun er almennt notuð í hálfleiðaraframleiðslu. Þau eru aðallega notuð í hvarfefni, epitaxy, oxunardreifingu, ætingu og jónaígræðslu. Eðlisfræðilegir og efnafræðilegir eiginleikar lagsins hafa strangar kröfur um háhitaþol og tæringarþol, sem hafa bein áhrif á afrakstur og endingu vörunnar. Þess vegna er undirbúningur SiC húðunar mikilvægur.
Birtingartími: 24. júní 2024