Semicera Semikondokito ngbero lati mu iṣelọpọ ti awọn paati mojuto pọ si fun ohun elo iṣelọpọ semikondokito ni kariaye. Ni ọdun 2027, a ṣe ifọkansi lati fi idi ile-iṣẹ mita mita 20,000 tuntun kan pẹlu idoko-owo lapapọ ti 70 million USD. Ọkan ninu awọn wa mojuto irinše, awọnohun alumọni carbide (SiC) wafer ti ngbe, ti a tun mọ ni ifura, ti ri awọn ilọsiwaju pataki. Nitorina, kini gangan ni atẹ yii ti o mu awọn wafers?
Ninu ilana iṣelọpọ wafer, awọn fẹlẹfẹlẹ epitaxial ti wa ni itumọ lori awọn sobusitireti wafer kan lati ṣẹda awọn ẹrọ. Fun apẹẹrẹ, GaAs epitaxial fẹlẹfẹlẹ ti wa ni pese sile lori ohun alumọni sobsitireti fun awọn ẹrọ LED, SiC epitaxial Layer ti wa ni dagba lori conductive SiC sobsitireti fun agbara awọn ohun elo bi SBDs ati MOSFETs, ati GaN epitaxial fẹlẹfẹlẹ ti wa ni ti won ko lori ologbele-idabobo SiC sobsitireti fun RF ohun elo bi HEMTs. . Ilana yii da lori pupọIṣalaye oru kẹmika (CVD)ohun elo.
Ninu ohun elo CVD, awọn sobusitireti ko le gbe taara sori irin tabi ipilẹ ti o rọrun fun ifisilẹ epitaxial nitori ọpọlọpọ awọn ifosiwewe bii ṣiṣan gaasi (petele, inaro), iwọn otutu, titẹ, iduroṣinṣin, ati ibajẹ. Nitoribẹẹ, a ti lo alailagbara lati gbe sobusitireti sori, ti o mu ki ifisilẹ epitaxial ṣiṣẹ ni lilo imọ-ẹrọ CVD. Alailagbara yii niSiC-ti a bo lẹẹdi susceptor.
SiC-ti a bo lẹẹdi susceptors ni a maa n lo ni Metal-Organic Kemikali Vapor Deposition (MOCVD) ohun elo lati ṣe atilẹyin ati ooru awọn sobusitireti-orin kirisita. Awọn gbona iduroṣinṣin ati uniformity ti SiC-ti a bo lẹẹdi susceptorsjẹ pataki fun didara idagbasoke ti awọn ohun elo epitaxial, ṣiṣe wọn jẹ paati akọkọ ti ohun elo MOCVD (awọn ile-iṣẹ ohun elo MOCVD ti o ṣaju bii Veeco ati Aixtron). Lọwọlọwọ, imọ-ẹrọ MOCVD ni lilo pupọ ni idagbasoke epitaxial ti awọn fiimu GaN fun awọn LED buluu nitori irọrun rẹ, oṣuwọn idagbasoke iṣakoso, ati mimọ giga. Bi awọn ẹya awọn ibaraẹnisọrọ ara ti awọn MOCVD riakito, awọnsusceptor fun GaN film epitaxial idagbasokegbọdọ ni ilodisi iwọn otutu ti o ga, iba ina gbigbona aṣọ ile, iduroṣinṣin kemikali, ati resistance mọnamọna gbona gbona. Graphite pade awọn ibeere wọnyi ni pipe.
Gẹgẹbi paati mojuto ti ohun elo MOCVD, oludaniloju graphite ṣe atilẹyin ati igbona awọn sobusitireti-crystal kan ṣoṣo, ti o kan taara iṣọkan ati mimọ ti awọn ohun elo fiimu. Didara rẹ taara ni ipa lori igbaradi ti awọn wafers epitaxial. Bibẹẹkọ, pẹlu lilo pọ si ati awọn ipo iṣẹ oriṣiriṣi, awọn ifura graphite jẹ irọrun ti wọ ati pe wọn jẹ ohun elo.
MOCVD alailagbaranilo lati ni awọn abuda ibora kan lati pade awọn ibeere wọnyi:
- -Ti o dara agbegbe:Awọn ti a bo gbọdọ patapata bo awọn lẹẹdi susceptor pẹlu ga iwuwo lati se ipata ni a ibajẹ ayika gaasi.
- - Ga imora agbara:Awọn ti a bo gbọdọ mnu strongly si awọn lẹẹdi susceptor, withstanding ọpọ ga-otutu ati kekere-otutu iyipo lai peeling ni pipa.
- -kemikali iduroṣinṣin:Ibora gbọdọ jẹ iduroṣinṣin kemikali lati yago fun ikuna ni iwọn otutu giga ati awọn agbegbe ipata.
SiC, pẹlu awọn oniwe-ipata resistance, ga gbona elekitiriki, thermal mọnamọna resistance, ati ki o ga kemikali iduroṣinṣin, ṣe daradara ni GaN epitaxial ayika. Ni afikun, olùsọdipúpọ imugboroosi gbona ti SiC jẹ iru si graphite, ṣiṣe SiC ohun elo ti o fẹ julọ fun awọn ohun elo susceptor graphite.
Lọwọlọwọ, awọn oriṣi ti o wọpọ ti SiC pẹlu 3C, 4H, ati 6H, kọọkan dara fun awọn ohun elo oriṣiriṣi. Fun apẹẹrẹ, 4H-SiC le ṣe awọn ẹrọ ti o ni agbara giga, 6H-SiC jẹ iduroṣinṣin ati lo fun awọn ẹrọ optoelectronic, lakoko ti 3C-SiC jẹ iru ni eto si GaN, ti o jẹ ki o dara fun iṣelọpọ Layer epitaxial GaN ati awọn ẹrọ SiC-GaN RF. 3C-SiC, ti a tun mọ ni β-SiC, ni akọkọ lo bi fiimu ati ohun elo ti a bo, ti o jẹ ki o jẹ ohun elo akọkọ fun awọn aṣọ.
Awọn ọna oriṣiriṣi wa lati muraAwọn ideri SiC, pẹlu sol-gel, ifibọ, brushing, pilasima spraying, kemikali oru lenu (CVR), ati kemikali vapor iwadi oro (CVD).
Lara iwọnyi, ọna ifisinu jẹ ilana isunmọ-alakoso iwọn otutu ti o ga. Nipa gbigbe sobusitireti lẹẹdi sinu iyẹfun ifisinu ti o ni Si ati C lulú ati sintering ni agbegbe gaasi inert, ibora SiC kan fọọmu lori sobusitireti lẹẹdi. Ọna yii jẹ rọrun, ati awọn ifunmọ ti a bo daradara pẹlu sobusitireti. Sibẹsibẹ, ti a bo ko ni sisanra uniformity ati ki o le ni pores, yori si ko dara ifoyina resistance.
Sokiri Bori Ọna
Ọna ti a bo sokiri pẹlu sisọ awọn ohun elo aise omi sori dada sobusitireti lẹẹdi ati imularada wọn ni iwọn otutu kan pato lati ṣe ibora kan. Ọna yii jẹ rọrun ati iye owo-doko ṣugbọn awọn abajade ni isunmọ alailagbara laarin ibora ati sobusitireti, isomọ ti ko dara ti a bo, ati awọn awọ tinrin pẹlu resistance ifoyina kekere, ti o nilo awọn ọna iranlọwọ.
Ion tan ina Spraying Ọna
Ion tan ina sokiri nlo ibon ion tan ina lati fun sokiri didà tabi awọn ohun elo didà apa kan sori dada sobusitireti lẹẹdi, ti o n ṣe ideri lori imudara. Ọna yii rọrun ati gbejade awọn ibora SiC ipon. Sibẹsibẹ, awọn ideri tinrin ni resistance ifoyina alailagbara, nigbagbogbo lo fun awọn ohun elo akojọpọ SiC lati mu didara dara.
Sol-Gel Ọna
Ọna sol-gel pẹlu ngbaradi aṣọ-aṣọ kan, ojutu sol ti o han gbangba, ibora dada sobusitireti, ati gbigba ibora lẹhin gbigbe ati sisọ. Ọna yii jẹ irọrun ati iye owo ti o munadoko ṣugbọn awọn abajade ni awọn aṣọ-ideri pẹlu resistance mọnamọna kekere gbona ati ifaragba si fifọ, diwọn ohun elo ibigbogbo rẹ.
Idahun Kemikali Vapor (CVR)
CVR nlo Si ati SiO2 lulú ni awọn iwọn otutu ti o ga lati ṣe ina SiO vapor, eyiti o ṣe pẹlu sobusitireti ohun elo erogba lati ṣe apẹrẹ SiC kan. Abajade SiC ti a bo awọn iwe adehun ni wiwọ pẹlu sobusitireti, ṣugbọn ilana naa nilo awọn iwọn otutu ifaseyin giga ati awọn idiyele.
Isọsọ Ọru Kemikali (CVD)
CVD jẹ ilana akọkọ fun igbaradi awọn ibora SiC. O kan awọn aati gaasi-ipele lori dada sobusitireti lẹẹdi, nibiti awọn ohun elo aise ti faragba ti ara ati awọn aati kemikali, fifipamọ bi ibora SiC. CVD ṣe agbejade awọn aṣọ wiwọ SiC ti o ni wiwọ ti o mu ifoyina sobusitireti ati resistance ablation pọ si. Sibẹsibẹ, CVD ni awọn akoko ifisilẹ gigun ati pe o le kan awọn gaasi majele.
Oja Ipo
Ninu ọja susceptor graphite ti a bo SiC, awọn aṣelọpọ ajeji ni asiwaju pataki ati ipin ọja giga. Semicera ti bori awọn imọ-ẹrọ mojuto fun idagbasoke aṣọ ibora SiC lori awọn sobusitireti lẹẹdi, n pese awọn solusan ti o koju iba ina elekitiriki, rirọ rirọ, lile, awọn abawọn lattice, ati awọn ọran didara miiran, ni kikun pade awọn ibeere ohun elo MOCVD.
Outlook ojo iwaju
Ile-iṣẹ semikondokito ti Ilu China n dagbasoke ni iyara, pẹlu isọdi agbegbe ti ohun elo epitaxial MOCVD ati awọn ohun elo ti o pọ si. Ọja susceptor graphite ti a bo SiC ni a nireti lati dagba ni iyara.
Ipari
Gẹgẹbi paati pataki ninu ohun elo semikondokito alapọpọ, mimu imọ-ẹrọ iṣelọpọ mojuto ati isọdi awọn ifamọ lẹẹdi ti a bo SiC jẹ pataki ilana ilana fun ile-iṣẹ semikondokito China. Aaye ifọkanbalẹ lẹẹdi ti SiC ti inu ile ti n dagba, pẹlu didara ọja de awọn ipele kariaye.Semiceran tiraka lati di olupese pataki ni aaye yii.
Akoko ifiweranṣẹ: Oṣu Keje-17-2024