SiC コーティングが SiC エピタキシャル成長の重要なコア材料であるのはなぜですか?

CVD装置では、ガスの流れの方向（水平、垂直）、温度、圧力、固定、落下する汚染物質などのさまざまな要因が関係するため、基板を金属上に直接設置したり、単にベース上に設置してエピタキシャル成長を行うことはできません。したがって、ベースが必要であり、その後、基板がディスク上に配置され、CVD 技術を使用して基板上にエピタキシャル堆積が実行されます。このベースは、SiCコーティングされたグラファイトベース.

コア部品としての黒鉛基材は、高い比強度と弾性率、優れた耐熱衝撃性と耐食性を備えていますが、製造プロセス中に、残留腐食性ガスや金属有機物により黒鉛が腐食して粉末になり、保守が必要になります。グラファイトベースの寿命は大幅に短くなります。同時に、落下した黒鉛粉がチップを汚染する原因となります。の製造過程では、炭化ケイ素エピタキシャルウェーハ、人々のますます厳しくなる黒鉛材料の使用要件を満たすことが困難であり、その開発と実用化が大幅に制限されています。そこで塗装技術が高まり始めました。

半導体業界におけるSiCコーティングの利点

コーティングの物理的および化学的特性には、高温耐性と耐食性に関する厳しい要件があり、製品の歩留まりと寿命に直接影響します。 SiC 材料は、高強度、高硬度、低熱膨張係数、良好な熱伝導率を備えています。重要な高温構造材料および高温半導体材料です。グラファイトベースに塗布しています。その利点は次のとおりです。

1) SiC は耐食性があり、グラファイトベースを完全に包み込むことができます。密度が高く、腐食性ガスによる損傷を防ぎます。

2) SiC は熱伝導率が高く、グラファイトベースとの結合強度が高いため、高温・低温サイクルを繰り返してもコーティングが剥がれにくいです。

3) SiC は優れた化学的安定性を備えており、高温および腐食性雰囲気下でのコーティングの破損を回避します。

CVD SiCコーティングの基本物性

さらに、さまざまな材料のエピタキシャル炉には、さまざまな性能指標を備えたグラファイト トレイが必要です。黒鉛材料の熱膨張係数を一致させるには、エピタキシャル炉の成長温度に適応させる必要があります。たとえば、次のような温度です。炭化ケイ素エピタキシーが高く、高い熱膨張係数を備えたトレイが必要です。 SiC の熱膨張係数はグラファイトの熱膨張係数に非常に近いため、グラファイト ベースの表面コーティングに適した材料として適しています。

SiC材料にはさまざまな結晶形があります。最も一般的なものは 3C、4H、6H です。 SiC は結晶形が異なれば用途も異なります。たとえば、4H-SiC は高出力デバイスの製造に使用できます。 6H-SiC は最も安定しており、光電子デバイスの製造に使用できます。 3C-SiC は、GaN と構造が似ているため、GaN エピタキシャル層の生成や SiC-GaN RF デバイスの製造に使用できます。 3C-SiC は一般に β-SiC とも呼ばれます。 β-SiC の重要な用途は、薄膜およびコーティング材料としてです。そのため、現在コーティング材料としてはβ-SiCが主流となっています。

β-SiCの化学構造

半導体製造における一般的な消耗品として、SiC コーティングは主に基板、エピタキシー、酸化拡散、エッチングおよびイオン注入。コーティングの物理的および化学的特性には、高温耐性と耐食性に関する厳しい要件があり、製品の歩留まりと寿命に直接影響します。したがって、SiC コーティングの準備は非常に重要です。