石墨基底淀积SiC涂层工艺研究

摘要

在高温CVD工艺中广泛采用高纯石墨材料作为感应加热器件及以衬底托,为了防止石墨材料在高温作用下污染反应腔体,使用前一般要对石墨器材进行表面涂覆。SiC具有很强的化学惰性、高温稳定性以及高的热导率等优点,可以用于石墨器材的表面涂层。本文用CVD方法在石墨托上淀积了SiC,并对此工艺进行了研究。CVD淀积过程中碳源和硅源分别是乙烯和硅烷,流量分别为3sccm和1sccm,载气为氢气,流量为5slm,反应温度为1200℃。对制备的SiC涂层进行了SEM、XRD以及Raman分析,结果表明,所制备的SiC为立方相,结构致密,与石墨基底结合得很好。在此基础上,制备了数个直径为3英寸的石墨托,并用于2英寸3C-SiC/Si、4H-SiC/4H-SiC半导体薄膜外延生长。实际生长中采用感应方式加热,升温速率达10℃/s,温度分别高达1300℃、1500℃,经多次循环使用,SiC涂层完好无损。与同等规模的进口石墨托比较起来,在背景载流子浓度控制方面有待进一步提高。