Неліктен SiC жабынымен қапталған графитті қабылдағыш істен шығады? - VeTek жартылай өткізгіш

SIC қапталған графитті сезімталдық факторларын талдау

Әдетте, эпитаксиалды SiC қапталған графит Қабырғалар жиі сыртқы i әсеріне ұшырайдыПайдалану кезінде мфер қолдану, олар өңдеу процесінде, тиеу-түсіру немесе кездейсоқ соқтығысуы мүмкін. Бірақ негізгі әсер ету коэффициенті әлі де вафли соқтығысудан туындайды. Сапфир де, SIC субстраттары да өте қиын. Әсер ету мәселесі әсіресе жоғары жылдамдықты моквд жабдықтарында жиі кездеседі, ал оның эпитаксиалды дискісінің жылдамдығы 1000 айн / мин дейін жетеді. Құрылғының іске қосылуы және жұмыс істеуі кезінде, инерцияның әсерінен, қатты субстрат көбінесе сик-жабынға зақым келтіреді, бүйір қабырғаға немесе бүйір қабырғаға немесе бүйірлік қабырғаға немесе шетінен тұрады. Әсіресе, ірі моквд жабдықтарының жаңа буыны үшін оның эпитаксилі дискісінің сыртқы диаметрі 700 мм-ден асады, ал күшті центрифугациялық күш субстраттың үлкен күш пен деструктивті күші күшті етеді.

NH3 жоғары температуралы пиролизден кейін көп мөлшерде атомдық Н шығарады, ал атомдық Н графит фазасында көміртегіге күшті реактивтілікке ие. Жарық жердегі ашық графиттік субстратпен байланысқан кезде, ол графитті қатты қатайтады, газ тәрізді көмірсутектер (NH3+C→HCN+H2) түзу үшін әрекеттеседі және графиттік субстратта ұңғымаларды қалыптастырады, нәтижесінде ұңғыманы қоса алғанда типтік ұңғыма құрылымы пайда болады. ауданы және кеуекті графит аймағы. Әрбір эпитаксиалды процесте ұңғымалар жарықтардан үздіксіз көмірсутек газының көп мөлшерін шығарады, технологиялық атмосфераға араласады, әрбір эпитаксистік пластинаның сапасына әсер етеді және соңында графит дискінің ерте сынуына әкеледі.

Жалпы айтқанда, пісіру науасында пайдаланылатын газ аз мөлшерде H2 плюс N2. H2 диск бетіндегі AlN және AlGaN сияқты шөгінділермен әрекеттесу үшін, ал N2 реакция өнімдерін тазарту үшін қолданылады. Дегенмен, жоғары Al құрамдастары сияқты шөгінділерді тіпті H2/1300℃ температурада жою қиын. Кәдімгі жарықдиодты өнімдер үшін пісіру науасын тазалау үшін H2 аз мөлшерін пайдалануға болады; дегенмен, GaN қуат құрылғылары мен RF чиптері сияқты жоғары талаптары бар өнімдер үшін Cl2 газы пісіру науасын тазалау үшін жиі пайдаланылады, бірақ құны жарық диодты үшін пайдаланылатынмен салыстырғанда науа қызмет ету мерзімін едәуір қысқартады. Cl2 жоғары температурада (Cl2+SiC→SiCl4+C) SiC жабындысын тоттандырып, бетінде көптеген коррозиялық саңылаулар мен қалдық бос көміртекті түзе алатындықтан, Cl2 алдымен SiC жабынының түйіршік шекараларын тоттандырады, содан кейін дәндерді коррозияға ұшыратады, нәтижесінде жабынның беріктігінің жарылып, бұзылғанға дейін төмендеуі.

SiC эпитаксиалды газы және SiC жабынының бұзылуы

SIC Epitaxial газына негізінен SIH4 немесе SICL4 (SI көзі), C3H8 немесе CCL4 (C3H8 немесе CCL4), N2 (n көзін ұсыну), N2 (допинг үшін), TMA (триметилальминум, триметилуминум, допинг үшін) ), HCL + H2 (Situ in-in-inture). SIC Epitaxial негізгі химиялық реакциясы: SIH4 + C3H8 → SIC + FORODUCT (шамамен 1650 ₸). SIC субстраттарын SIC эпитаксиіне дейін ылғалдандыру керек. Ылғалды тазалау Механикалық өңдеуден кейін субстраттың бетін жақсартады және артық қоспалардан кейін көп тотықып, аз тотығу арқылы алып тастайды. Содан кейін HCL + H2 көмегімен қолданыстағы эффектілерді қолдана отырып, Si кластерлерінің түзілуіне, SI кластерлерінің тиімділігін тиімді түрде тежеуге, SI көздерінің кәдеге жарату тиімділігін арттырады және бірыңғай кристалды бетті тез және жақсы, өсіп, өсуді тездетеді SIC эпитаксиальды қабаттарының ақауларын азайту және тиімді азайту. Алайда, HCL + H2 SIC SIC субстратын SICU-ді көрсетеді, ол сонымен қатар ол бөліктердегі SIC жабынына (SIC + H2 → SIH4 + C) аз мөлшерде коррозия тудырады. SIC депозиттері эпитакситтік пештің жоғарылауын жалғастырып келе жатқандықтан, бұл коррозияның әсері аз.

СИК - бұл әдеттегі поликристалды материал. Ең көп таралған кристалды құрылымдар - 3C-SIC, 4H-SIC және 6HIC, олардың ішінде 4H-SIC негізгі құрылғылар қолданатын кристалды материал болып табылады. Кристалл түріне әсер ететін негізгі факторлардың бірі - реакция температурасы. Егер температура белгілі бір температурадан төмен болса, басқа кристалды формалар оңай пайда болады. Салада кеңінен қолданылатын 4 сағаттық эпитаксизмнің реакциясы 1550 ~ 1650 ℃. Егер температура 1550 ℃-ден төмен болса, 3C-SIC сияқты басқа кристалды формалар оңай жасалады. Алайда, 3C-SIC - бұл әдетте SIC жабындыларында қолданылатын кристалл формасы. Реакция температурасы шамамен 1600 ℃ 3C-SIC лимитіне жетті. Сондықтан, SIC жабындарының қызмет ету мерзімі негізінен SIC Epitaxy реакция температурасымен шектеледі.

SIC жабындыларының өсу қарқыны өте жылдам болғандықтан, көлденең ыстық қабырғаға арналған эпитаксиалды жабдық жабылуы керек және біраз уақыт ішінде үздіксіз өндірістен кейін ішіндегі SIC жабын бөліктері алынып тасталуы керек. SIC жабыны бөліктеріндегі SIC сияқты артық депозиттер механикалық үйкеліс арқылы алынып тасталады → Шаңды кетіру → Ультрадыбыстық тазалау → Жоғары температуралы тазарту. Бұл әдіс көптеген механикалық процестерге ие және жабынға механикалық зақым келтіру оңай.

Көптеген проблемаларды ескере отырыпSic жабыныSIC Epitaxial жабдықтарында SIC Crystal өсу жабдықтарында TAC жабынының тамаша өнімділігімен біріктірілген, SIC жабынын ауыстырыңызSiC эпитаксиалдыTaC жабыны бар жабдық бірте-бірте жабдықты өндірушілер мен пайдаланушылардың көзқарасына енді. Бір жағынан, TaC балқу температурасы 3880 ℃ дейін және жоғары температурада NH3, H2, Si және HCl буы сияқты химиялық коррозияға төзімді және өте күшті жоғары температураға және коррозияға төзімділікке ие. Екінші жағынан, TaC жабынындағы SiC өсу қарқыны SiC жабынындағы SiC өсу қарқынынан әлдеқайда баяу, бұл бөлшектердің көп түсуі және жабдықтың қысқа қызмет көрсету циклі және SiC сияқты артық шөгінділердің проблемаларын жеңілдетуі мүмкін. күшті химиялық металлургиялық интерфейс құра алмайдыTAC жабыны, және артық шөгінділерді SiC жабындысында біртекті өсірілген SiC қарағанда оңай жою.