在石墨基板上的CVD-SiC涂层中研究工艺结构属性相关性
Yanli Huo1, Shouwan Qin2, Yufeng Chen3
1China Building Materials Academy, Beijing, 100024, China. huoyanli@cbma.com.cn.
Scientific reports
|December 30, 2025
概括
这项研究优化了用于半导体制造的石墨感应器上的碳化 (SiC) 涂层的化学蒸汽沉积 (CVD). 优化的SiC涂层表现出极好的稳定性和硬度,这对于III-V表层氧化至关重要.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 化学工程是化学工程的重要组成部分.
- 半导体制造业 半导体制造业
背景情况:
- 石墨感应体对于III-V半导体表 (例如,GaN/SiC) 是至关重要的.
- 碳化 (SiC) 涂层提高了敏感器的性能和稳定性.
- 了解CVD SiC在石墨上的生长是先进半导体制造的关键.
研究的目的:
- 为了研究SiC涂层在石墨敏感体上的化学蒸气沉积 (CVD).
- 系统地检查温度,压力和前体比对SiC涂层性能的影响.
- 制定生产半导体级石墨敏感体的实用指南.
主要方法:
- 化学蒸汽沉积 (CVD) 使用CH3SiCl3-H2前体.
- 温度 (1100-1350°C),压力 (40-150 mbar) 和H2/MTS比率 (6-12) 的系统变化.
- 先进的表征 (XRD,SEM,XPS,纳米冲刺) 和计算流体动力学 (CFD) 模拟.
主要成果:
- 在1180°C时确定了动力状态过渡.
- 观察到与压力相关的表面粗度演变 (Ra:0.8-2.1μm).
- 获得了1的静态测量Si/C比率,H2/MTS比率为10.
- 对于3C-SiC,3C-SiC的最大硬度是42.12 GPa.
- 在MOCVD GaN生长过程中表现出异常稳定性 (Ra: 1.55μm,没有界面降解).
结论:
- 优化的CVD参数在石墨敏感体上产生高质量的SiC涂层.
- 开发的SiC涂层具有稳定性,适用于苛刻的半导体表过程.
- 这项研究为半导体级感应器生产提供了基本的见解和实际指导方针.
