Cumhdach chomhdhúile sileacain CVD-2

Cumhdach chomhdhúile sileacain CVD

1. Cén fáth a bhfuil asciath chomhdhúile sileacain

Is scannán tanaí criostail aonair ar leith é an ciseal epitaxial a fhástar ar bhonn an wafer tríd an bpróiseas epitaxial. Tugtar sliseog epitaxial ar wafer an tsubstráit agus ar an scannán tanaí epitaxial le chéile. Ina measc, tá anepitaxial chomhdhúile sileacainfástar ciseal ar an tsubstráit chomhdhúile sileacain seoltaí chun wafer aonchineálach aonchineálach de chomhdhúile sileacain a fháil, ar féidir é a dhéanamh níos faide isteach i bhfeistí cumhachta ar nós dé-óid Schottky, MOSFETanna, agus IGBTanna. Ina measc, is é an tsubstráit 4H-SiC an ceann is mó a úsáidtear go forleathan.

Ós rud é go bhfuil gach feiste réadaithe go bunúsach ar epitaxy, cáilíocht naepitaxytá tionchar mór aige ar fheidhmíocht na feiste, ach tá tionchar ag próiseáil criostail agus foshraitheanna ar chaighdeán an epitaxy. Tá sé i lár nasc tionscail agus tá ról an-tábhachtach aige i bhforbairt an tionscail.

Is iad na príomh-mhodhanna chun sraitheanna epitaxial chomhdhúile sileacain a ullmhú ná: modh fáis galú; epitaxy chéim leachtach (LPE); epitaxy bhíoma mhóilíneach (MBE); sil-leagan ceimiceach gaile (CVD).

Ina measc, is é taisceadh gaile ceimiceach (CVD) an modh homoepitaxial 4H-SiC is coitianta. Úsáideann epitaxy 4-H-SiC-CVD go ginearálta trealamh CVD, rud a d'fhéadfadh a chinntiú go leanann an ciseal epitaxial 4H criostail SiC faoi choinníollacha teocht ardfhás.

I dtrealamh CVD, ní féidir an tsubstráit a chur go díreach ar an miotail nó go simplí a chur ar bhonn le haghaidh sil-leagan epitaxial, toisc go mbaineann sé le fachtóirí éagsúla cosúil le treo sreabhadh gáis (cothrománach, ingearach), teocht, brú, fosúchán, agus truailleáin ag titim. Dá bhrí sin, tá gá le bonn, agus ansin cuirtear an tsubstráit ar an diosca, agus ansin déantar taisceadh epitaxial ar an tsubstráit ag baint úsáide as teicneolaíocht CVD. Is é an bonn seo an bonn graifíte atá brataithe le SiC.

Mar chroí-chomhpháirt, tá tréithe ard-neart agus modal sonrach ag an mbonn graifít, friotaíocht turraing teirmeach maith agus friotaíocht creimeadh, ach le linn an phróisis táirgthe, beidh an graifít creimthe agus púdraithe mar gheall ar iarmhar gáis chreimneach agus miotail orgánacha. ábhar, agus laghdófar saol seirbhíse an bonn graifíte go mór.

Ag an am céanna, déanfaidh an púdar graifít tite truaillithe an sliseanna. I bpróiseas táirgthe na sliseog epitaxial chomhdhúile sileacain, tá sé deacair freastal ar riachtanais daoine atá ag éirí níos déine maidir le húsáid ábhar graifíte, rud a chuireann srian mór ar a fhorbairt agus a chur i bhfeidhm praiticiúil. Dá bhrí sin, thosaigh teicneolaíocht sciath ag ardú.

2. Buntáistísciath SiC

Tá ceanglais dhian ag airíonna fisiceacha agus ceimiceacha an sciath maidir le friotaíocht ardteochta agus friotaíocht creimeadh, rud a chuireann isteach go díreach ar tháirgeacht agus ar shaolré an táirge. Tá ard-neart, cruas ard, comhéifeacht leathnú teirmeach íseal agus seoltacht teirmeach maith ag ábhar SiC. Is ábhar struchtúrach ard-teocht tábhachtach agus ábhar leathsheoltóra ardteochta é. Cuirtear i bhfeidhm é ar bhonn graifíte. Is iad na buntáistí a bhaineann leis:

-Tá SiC resistant creimeadh agus féadann sé an bonn graifíte a fhilleadh go hiomlán, agus tá dlús maith aige chun damáiste ó ghás creimneach a sheachaint.

-Tá seoltacht teirmeach ard agus neart nasctha ard ag SiC leis an mbonn graifíte, ag cinntiú nach bhfuil an sciath éasca le titim amach tar éis timthriallta ardteochta agus íseal-teocht.

-Tá cobhsaíocht cheimiceach maith ag SiC chun an sciath a chosc ó theip in atmaisféar ard-teocht agus creimneach.

Ina theannta sin, éilíonn foirnéisí epitaxial d'ábhair éagsúla tráidirí graifíte le táscairí feidhmíochta éagsúla. Éilíonn comhéifeacht leathnú teirmeach na n-ábhar graifíte oiriúnú do theocht fáis na foirnéise epitaxial. Mar shampla, tá teocht an fháis epitaxial chomhdhúile sileacain ard, agus tá gá le tráidire le comhéifeacht leathnú teirmeach ard a mheaitseáil. Tá comhéifeacht leathnú teirmeach SiC an-ghar do chomhéifeacht na graifíte, rud a fhágann go bhfuil sé oiriúnach mar an t-ábhar is fearr le haghaidh sciath dromchla an bhoinn graifíte.
Tá éagsúlacht foirmeacha criostail ag ábhair SiC, agus is iad na cinn is coitianta ná 3C, 4H agus 6H. Tá úsáidí difriúla ag foirmeacha criostail éagsúla SiC. Mar shampla, is féidir 4H-SiC a úsáid chun feistí ardchumhachta a mhonarú; Is é 6H-SiC an ceann is cobhsaí agus is féidir é a úsáid chun feistí optoelectronic a mhonarú; Is féidir 3C-SiC a úsáid chun sraitheanna epitaxial GaN a tháirgeadh agus feistí SiC-GaN RF a mhonarú mar gheall ar a struchtúr cosúil le GaN. Tugtar β-SiC ar 3C-SiC freisin. Tá úsáid thábhachtach β-SiC mar scannán tanaí agus ábhar brataithe. Dá bhrí sin, is é β-SiC an príomh-ábhar le haghaidh sciath faoi láthair.
Úsáidtear bratuithe SiC go coitianta i dtáirgeadh leathsheoltóra. Úsáidtear iad go príomha i bhfoshraitheanna, epitaxy, idirleathadh ocsaídiúcháin, eitseáil agus ionchlannú ian. Tá ceanglais dhian ag airíonna fisiceacha agus ceimiceacha an sciath ar fhriotaíocht ardteochta agus ar fhriotaíocht creimeadh, rud a chuireann isteach go díreach ar tháirgeacht agus ar shaolré an táirge. Dá bhrí sin, tá sé ríthábhachtach sciath SiC a ullmhú.