Gjysmëpërçues gjysmëpërçues planifikon të rrisë prodhimin e komponentëve bazë për pajisjet e prodhimit të gjysmëpërçuesve në nivel global. Deri në vitin 2027, ne synojmë të krijojmë një fabrikë të re 20,000 metra katrorë me një investim total prej 70 milionë USD. Një nga komponentët tanë thelbësorë,bartës vaferi karbidi i silikonit (SiC)., i njohur gjithashtu si një susceptor, ka parë përparime të rëndësishme. Pra, çfarë saktësisht është kjo tabaka që mban vaferat?
Në procesin e prodhimit të vaferës, shtresat epitaksiale ndërtohen mbi nënshtresa të caktuara vaferi për të krijuar pajisje. Për shembull, shtresat epitaksiale GaAs përgatiten në nënshtresa silikoni për pajisjet LED, shtresat epitaksiale SiC rriten në nënshtresa SiC përçuese për aplikime të energjisë si SBD dhe MOSFET, dhe shtresat epitaksiale GaN ndërtohen në nënshtresa SiC gjysmë izoluese për aplikime RF si HEMT. . Ky proces mbështetet shumë nëdepozitimi i avullit kimik (CVD)pajisje.
Në pajisjet CVD, nënshtresat nuk mund të vendosen drejtpërdrejt në metal ose në një bazë të thjeshtë për depozitim epitaksial për shkak të faktorëve të ndryshëm si rrjedha e gazit (horizontale, vertikale), temperatura, presioni, qëndrueshmëria dhe ndotja. Prandaj, një suceptor përdoret për të vendosur nënshtresën, duke mundësuar depozitimin epitaksial duke përdorur teknologjinë CVD. Ky suceptor ështëNgjitës grafiti i veshur me SiC.
Ndjekësit e grafitit të veshur me SiC zakonisht përdoren në pajisjet e depozitimit kimik të avullit me metal-organik (MOCVD) për të mbështetur dhe ngrohur nënshtresat me një kristal. Stabiliteti termik dhe uniformiteti i Ndjekësit e grafitit të veshur me SiCjanë thelbësore për cilësinë e rritjes së materialeve epitaksiale, duke i bërë ato një komponent thelbësor të pajisjeve MOCVD (kompanitë kryesore të pajisjeve MOCVD si Veeco dhe Aixtron). Aktualisht, teknologjia MOCVD përdoret gjerësisht në rritjen epitaksiale të filmave GaN për LED blu për shkak të thjeshtësisë, shkallës së kontrollueshme të rritjes dhe pastërtisë së lartë. Si pjesë thelbësore e reaktorit MOCVD,suceptor për rritjen epitaksiale të filmit GaNduhet të ketë rezistencë ndaj temperaturës së lartë, përçueshmëri termike uniforme, stabilitet kimik dhe rezistencë të fortë ndaj goditjeve termike. Grafiti i plotëson këto kërkesa në mënyrë të përkryer.
Si një komponent thelbësor i pajisjeve MOCVD, suceptori i grafitit mbështet dhe ngroh nënshtresat me një kristal, duke ndikuar drejtpërdrejt në uniformitetin dhe pastërtinë e materialeve të filmit. Cilësia e tij ndikon drejtpërdrejt në përgatitjen e vaferave epitaksiale. Megjithatë, me rritjen e përdorimit dhe kushteve të ndryshme të punës, mbajtësit e grafitit konsumohen lehtësisht dhe konsiderohen materiale harxhuese.
Ndjekësit MOCVDduhet të ketë karakteristika të caktuara të veshjes për të përmbushur kërkesat e mëposhtme:
- -Mbulim i mirë:Veshja duhet të mbulojë plotësisht suceptorin e grafitit me densitet të lartë për të parandaluar korrozionin në një mjedis gazi gërryes.
- - Fortësi e lartë lidhëse:Veshja duhet të lidhet fort me suceptorin e grafitit, duke përballuar cikle të shumta të temperaturës së lartë dhe temperaturës së ulët pa u shkëputur.
- -Stabiliteti kimik:Veshja duhet të jetë kimikisht e qëndrueshme për të shmangur dështimin në atmosfera me temperaturë të lartë dhe gërryese.
SiC, me rezistencën e tij ndaj korrozionit, përçueshmërinë e lartë termike, rezistencën ndaj goditjes termike dhe stabilitetin e lartë kimik, performon mirë në mjedisin epitaksial GaN. Për më tepër, koeficienti i zgjerimit termik të SiC është i ngjashëm me grafitin, duke e bërë SiC materialin e preferuar për veshjet e ndihmave të grafitit.
Aktualisht, llojet e zakonshme të SiC përfshijnë 3C, 4H dhe 6H, secili i përshtatshëm për aplikime të ndryshme. Për shembull, 4H-SiC mund të prodhojë pajisje me fuqi të lartë, 6H-SiC është i qëndrueshëm dhe përdoret për pajisjet optoelektronike, ndërsa 3C-SiC është i ngjashëm në strukturë me GaN, duke e bërë atë të përshtatshëm për prodhimin e shtresave epitaksiale GaN dhe pajisjet SiC-GaN RF. 3C-SiC, i njohur gjithashtu si β-SiC, përdoret kryesisht si material filmi dhe veshjeje, duke e bërë atë një material parësor për veshjet.
Ka mënyra të ndryshme për t'u përgatiturVeshje SiC, duke përfshirë sol-xhel, ngulitje, furçë, spërkatje plazmatike, reaksion kimik të avullit (CVR) dhe depozitim kimik të avullit (CVD).
Midis tyre, metoda e ngulitjes është një proces sinterizimi me temperaturë të lartë në fazë të ngurtë. Duke e vendosur nënshtresën e grafitit në një pluhur ngulitës që përmban pluhur Si dhe C dhe duke e shkrirë në një mjedis gazi inert, një shtresë SiC formohet në nënshtresën e grafitit. Kjo metodë është e thjeshtë, dhe veshja lidhet mirë me nënshtresën. Megjithatë, veshjes i mungon uniformiteti i trashësisë dhe mund të ketë pore, duke çuar në rezistencë të dobët ndaj oksidimit.
Metoda e veshjes me spërkatje
Metoda e veshjes me spërkatje përfshin spërkatjen e lëndëve të para të lëngshme mbi sipërfaqen e nënshtresës së grafitit dhe forcimin e tyre në një temperaturë specifike për të formuar një shtresë. Kjo metodë është e thjeshtë dhe me kosto efektive, por rezulton në lidhje të dobët midis veshjes dhe nënshtresës, uniformitet të dobët të veshjes dhe veshje të holla me rezistencë të ulët oksidimi, që kërkojnë metoda ndihmëse.
Metoda e spërkatjes me rreze jonike
Spërkatja me rreze jonike përdor një pistoletë me rreze jonike për të spërkatur materiale të shkrirë ose pjesërisht të shkrirë në sipërfaqen e nënshtresës së grafitit, duke formuar një shtresë pas ngurtësimit. Kjo metodë është e thjeshtë dhe prodhon veshje të dendura SiC. Megjithatë, veshjet e holla kanë rezistencë të dobët oksidimi, që shpesh përdoren për veshjet e përbëra SiC për të përmirësuar cilësinë.
Metoda Sol-Gel
Metoda sol-gel përfshin përgatitjen e një solucioni të njëtrajtshëm, transparent të solut, duke mbuluar sipërfaqen e nënshtresës dhe marrjen e veshjes pas tharjes dhe shkrirjes. Kjo metodë është e thjeshtë dhe me kosto efektive, por rezulton në veshje me rezistencë të ulët ndaj goditjes termike dhe ndjeshmëri ndaj plasaritjes, duke kufizuar aplikimin e saj të gjerë.
Reaksioni kimik i avullit (CVR)
CVR përdor pluhur Si dhe SiO2 në temperatura të larta për të gjeneruar avull SiO, i cili reagon me substratin e materialit të karbonit për të formuar një shtresë SiC. Veshja e SiC që rezulton lidhet fort me nënshtresën, por procesi kërkon temperatura dhe kosto të larta reagimi.
Depozitimi i avullit kimik (CVD)
CVD është teknika kryesore për përgatitjen e veshjeve SiC. Ai përfshin reaksionet e fazës së gazit në sipërfaqen e nënshtresës së grafitit, ku lëndët e para i nënshtrohen reaksioneve fizike dhe kimike, duke depozituar si një shtresë SiC. CVD prodhon veshje SiC të lidhura fort që rrisin rezistencën e oksidimit dhe heqjes së substratit. Megjithatë, CVD ka kohë të gjata depozitimi dhe mund të përfshijë gazra toksikë.
Situata e tregut
Në tregun e suceptorëve të grafitit të veshur me SiC, prodhuesit e huaj kanë një epërsi të konsiderueshme dhe pjesë të lartë të tregut. Semicera ka kapërcyer teknologjitë bazë për rritjen uniforme të veshjes SiC në nënshtresat e grafitit, duke ofruar zgjidhje që trajtojnë përçueshmërinë termike, modulin elastik, ngurtësinë, defektet e rrjetës dhe çështje të tjera cilësore, duke përmbushur plotësisht kërkesat e pajisjeve MOCVD.
Perspektiva e së ardhmes
Industria e gjysmëpërçuesve të Kinës po zhvillohet me shpejtësi, me lokalizimin në rritje të pajisjeve epitaksiale MOCVD dhe zgjerimin e aplikacioneve. Tregu i suceptorëve të grafitit të veshur me SiC pritet të rritet me shpejtësi.
konkluzioni
Si një komponent thelbësor në pajisjet gjysmëpërçuese të përbërë, zotërimi i teknologjisë bazë të prodhimit dhe lokalizimi i sensorëve të grafit të veshur me SiC është strategjikisht i rëndësishëm për industrinë gjysmëpërçuese të Kinës. Fusha vendase e suceptorëve të grafitit të veshur me SiC po lulëzon, me cilësinë e produktit që arrin nivele ndërkombëtare.Semicerapo përpiqet të bëhet një furnizues lider në këtë fushë.
Koha e postimit: 17 korrik 2024