سيمي ڪنڊڪٽر جي پيداوار ۾ SiC-Coated Graphite Susceptors جو اهم ڪردار ۽ ايپليڪيشن ڪيس

سيميسيرا سيميڪنڊڪٽر عالمي سطح تي سيمي ڪنڊڪٽر جي پيداوار جي سامان لاء بنيادي اجزاء جي پيداوار کي وڌائڻ جو منصوبو. 2027 تائين، اسان جو مقصد 20,000 چورس ميٽر جو نئون ڪارخانو قائم ڪرڻ آھي جنھن جي مجموعي سيڙپڪاري سان 70 ملين آمريڪي ڊالر. اسان جي بنيادي حصن مان هڪ،silicon carbide (SiC) wafer ڪيريئر, پڻ هڪ susceptor طور سڃاتو وڃي ٿو, اهم ترقي ڏٺو آهي. تنهن ڪري، اها ٽري ڇا آهي جيڪا ويفرز کي رکي ٿي؟

ويفر جي پيداوار جي عمل ۾، epitaxial تہه ڊوائيسز ٺاهڻ لاء ڪجهه ويفر سبسٽرن تي ٺهيل آهن. مثال طور، GaAs epitaxial تہه LED ڊوائيسز لاءِ سلڪون سبسٽراٽس تي تيار ڪيون وينديون آهن، SiC epitaxial تہه طاقت جي ايپليڪيشنن جهڙوڪ SBDs ۽ MOSFETs لاءِ conductive SiC substrates تي وڌا ويندا آهن، ۽ GaN epitaxial تہه سيمي انسوليٽنگ SiC سبسٽراٽس تي RF ايپليڪيشنن لاءِ ٺاهيا ويندا آهن جهڙوڪ HEMT. . اهو عمل تمام گهڻو انحصار ڪري ٿوڪيميائي بخار جمع (CVD)سامان.

CVD سامان ۾، ذيلي ذخيرو سڌو سنئون ڌاتو يا epitaxial ذخيري لاء هڪ سادي بنياد تي رکيل نه ٿو ڪري سگهجي، مختلف عنصر جهڙوڪ گئس جي وهڪري (افقي، عمودي)، گرمي، دٻاء، استحڪام، ۽ آلودگي جي ڪري. تنهن ڪري، هڪ susceptor استعمال ڪيو ويندو آهي substrate تي رکڻ لاء، epitaxial deposition کي CVD ٽيڪنالاجي استعمال ڪندي. هي susceptor آهيSiC-coated graphite susceptor.

SiC-coated graphite susceptors عام طور تي استعمال ٿيل آهن ڌاتو-نامياتي ڪيميائي وانپ جمع (MOCVD) سامان ۾ اڪيلو-ڪرسٽل سبسٽرن کي سپورٽ ۽ گرم ڪرڻ لاءِ. جي حرارتي استحڪام ۽ يونيفارم SiC-coated graphite susceptorsepitaxial مواد جي ترقي جي معيار لاء اهم آهن، انهن کي MOCVD سازوسامان جو بنيادي حصو بڻائي ٿو (اڳوڻي MOCVD سامان ڪمپنيون جهڙوڪ Veeco ۽ Aixtron). في الحال، MOCVD ٽيڪنالاجي وڏي پيماني تي استعمال ڪيو ويندو آهي GaN فلمن جي epitaxial واڌ ۾ نيري LEDs لاءِ ان جي سادگي، ڪنٽرول قابل ترقي جي شرح، ۽ اعلي پاڪائي جي ڪري. MOCVD ريڪٽر جي هڪ لازمي حصي جي طور تي،GaN فلم epitaxial ترقي لاء susceptorلازمي طور تي تيز گرمي جي مزاحمت، يونيفارم حرارتي چالکائي، ڪيميائي استحڪام، ۽ مضبوط حرارتي جھٽڪو مزاحمت هجڻ گهرجي. Graphite انهن گهرجن کي پورو ڪري ٿو.

MOCVD سامان جي بنيادي جزو جي طور تي، گرافائٽ سسيپٽر سپورٽ ڪري ٿو ۽ اڪيلو-ڪرسٽل سبسٽرن کي گرم ڪري ٿو، سڌو سنئون فلمي مواد جي يونيفارم ۽ پاڪائي کي متاثر ڪري ٿو. ان جي معيار سڌو سنئون اثر epitaxial wafers جي تياري تي. جڏهن ته، وڌندڙ استعمال ۽ مختلف ڪم ڪندڙ حالتن سان، گرافائٽ سسيپٽر آساني سان ختم ٿي ويا آهن ۽ استعمال جي قابل سمجهيا وڃن ٿا.

MOCVD suceptorsھيٺ ڏنل ضرورتن کي پورا ڪرڻ لاء ڪجھ خاص ڪوٽنگ خاصيتون حاصل ڪرڻ جي ضرورت آھي:

• - سٺي ڪوريج:ڪوٽنگ کي لازمي طور تي گريفائٽ سسيپٽر کي وڏي کثافت سان ڍڪڻ گهرجي ته جيئن سنکنرن کي روڪڻ لاءِ هڪ corrosive گئس ماحول ۾.
• - اعلي بانڊ طاقت:ڪوٽنگ کي لازمي طور تي گريفائٽ سسيپٽر سان جڙيل هجڻ گهرجي، ڪيترن ئي تيز گرمي پد ۽ گهٽ درجه حرارت جي چڪر کي بغير ڇڪڻ جي.
• - ڪيميائي استحڪام:ڪوٽنگ کي ڪيميائي طور تي مستحڪم هجڻ گهرجي ته جيئن تيز گرمي ۽ corrosive ماحول ۾ ناڪامي کان بچڻ لاء.

سي سي، ان جي سنکنرن جي مزاحمت، اعلي حرارتي چالکائي، حرارتي جھٽڪو مزاحمت، ۽ اعلي ڪيميائي استحڪام سان، GAN epitaxial ماحول ۾ سٺو ڪم ڪري ٿو. اضافي طور تي، سي سي جي حرارتي توسيع جي گنجائش گريفائٽ سان ملندڙ جلندڙ آهي، سي سي کي گريفائٽ سسپيٽر ڪوٽنگ لاء ترجيحي مواد ٺاهيندي.

في الحال، سي سي جي عام قسمن ۾ شامل آهن 3C، 4H، ۽ 6H، هر هڪ مختلف ايپليڪيشنن لاءِ مناسب آهي. مثال طور، 4H-SiC اعلي طاقت وارا ڊوائيس پيدا ڪري سگھن ٿا، 6H-SiC مستحڪم آهي ۽ آپٽو اليڪٽرڪ ڊوائيسز لاء استعمال ڪيو ويندو آهي، جڏهن ته 3C-SiC ساخت ۾ GaN سان ملندڙ جلندڙ آهي، ان کي GaN epitaxial پرت جي پيداوار ۽ SiC-GaN RF ڊوائيسز لاء مناسب بڻائي ٿو. 3C-SiC، پڻ β-SiC طور سڃاتو وڃي ٿو، بنيادي طور تي فلم ۽ ڪوٽنگ مواد طور استعمال ڪيو ويندو آهي، ان کي ڪوٽنگ لاء بنيادي مواد ٺاهيندي.

تيار ڪرڻ جا مختلف طريقا آهنسي سي ڪوٽنگجنهن ۾ سول-جيل، ايمبيڊنگ، برشنگ، پلازما اسپرينگ، ڪيميڪل وانپ ريڪشن (CVR)، ۽ ڪيميائي بخار جمع (CVD) شامل آهن.

انهن مان، ايمبيڊنگ جو طريقو هڪ اعلي-پد حرارت جي سڪل-مرحلي sintering عمل آهي. گريفائٽ سبسٽريٽ کي ايمبيڊنگ پاؤڊر ۾ رکڻ سان سي ۽ سي پائوڊر ۽ انٽر گيس ماحول ۾ sintering ڪرڻ سان، گرافائٽ سبسٽريٽ تي سي سي ڪوٽنگ ٺھي ٿي. اهو طريقو سادو آهي، ۽ ڪوٽنگ بانڊ سٺي نموني سان گڏ آهي. بهرحال، ڪوٽنگ ۾ ٿلهي هڪجهڙائي نه هوندي آهي ۽ شايد سوراخ هوندا آهن، جنهن جي ڪري خراب آڪسائيڊشن مزاحمت ٿيندي آهي.

اسپري ڪوٽنگ جو طريقو

اسپري ڪوٽنگ جو طريقو شامل آهي مائع خام مال کي گريفائٽ سبسٽريٽ جي مٿاڇري تي اسپري ڪرڻ ۽ ڪوٽنگ ٺاهڻ لاءِ انهن کي مخصوص درجه حرارت تي علاج ڪرڻ. اهو طريقو سادو ۽ سستو آهي پر نتيجي ۾ ڪوٽنگ ۽ سبسٽريٽ جي وچ ۾ ڪمزور بانڊنگ، خراب ڪوٽنگ جي هڪجهڙائي، ۽ پتلي ڪوٽنگن ۾ گهٽ آڪسائيڊ مزاحمت سان، معاون طريقن جي ضرورت آهي.

آئن بيم اسپري ڪرڻ جو طريقو

آئن بيم اسپري ڪرڻ لاءِ آئن بيم گن استعمال ڪئي وئي آهي پگھليل يا جزوي طور تي پگھليل مواد کي گريفائٽ سبسٽريٽ جي مٿاڇري تي اسپري ڪرڻ لاءِ، مضبوط ٿيڻ تي ڪوٽنگ ٺاهيندي. اهو طريقو سادو آهي ۽ ٿلهي سي سي ڪوٽنگ پيدا ڪري ٿو. بهرحال، پتلي ڪوٽنگن ۾ ڪمزور آڪسائيڊ مزاحمت آهي، اڪثر ڪري سي سي جامع ڪوٽنگ لاءِ استعمال ٿينديون آهن معيار کي بهتر ڪرڻ لاءِ.

سول-جيل جو طريقو

سول-جيل جي طريقي ۾ هڪ يونيفارم، شفاف سولو حل تيار ڪرڻ، ذيلي سطح جي سطح کي ڍڪڻ، ۽ سڪي وڃڻ ۽ sintering کان پوء ڪوٽنگ حاصل ڪرڻ شامل آهي. اهو طريقو سادو ۽ سستو آهي پر ان جي نتيجي ۾ گهٽ حرارتي جھٽڪن جي مزاحمت ۽ ٽوڙڻ جي حساسيت سان ڪوٽنگون، ان جي وسيع استعمال کي محدود ڪري ٿي.

ڪيميائي وانپ رد عمل (CVR)

سي وي آر استعمال ڪري ٿو Si ۽ SiO2 پائوڊر تيز گرمي پد تي SiO وانپ پيدا ڪرڻ لاءِ، جيڪو ڪاربان مادي سبسٽريٽ سان رد عمل ڪري هڪ SiC ڪوٽنگ ٺاهي ٿو. نتيجي ۾ SiC ڪوٽنگ بانڊ مضبوطي سان سبسٽرٽ سان، پر عمل کي اعلي ردعمل جي گرمي پد ۽ قيمت جي ضرورت آهي.

ڪيميائي وانپ جمع (CVD)

سي وي ڊي سي سي ڪوٽنگ تيار ڪرڻ لاء بنيادي ٽيڪنڪ آهي. ان ۾ گريفائٽ سبسٽريٽ جي مٿاڇري تي گيس-مرحلي ردعمل شامل آهن، جتي خام مال جسماني ۽ ڪيميائي رد عملن مان گذري ٿو، هڪ سي سي ڪوٽنگ جي طور تي جمع ڪري ٿو. سي وي ڊي مضبوط طور تي بانڊ ٿيل سي سي ڪوٽنگون پيدا ڪري ٿي جيڪا سبسٽريٽ جي آڪسائيڊشن ۽ خاتمي جي مزاحمت کي وڌائي ٿي. جڏهن ته، سي وي ڊي جي ڊگھي وقت آهي ۽ شايد زهر گيس شامل ٿي سگھي ٿي.

مارڪيٽ جي صورتحال

SiC-coated graphite susceptor مارڪيٽ ۾، غير ملڪي ٺاهيندڙن وٽ هڪ اهم اڳواڻي ۽ اعلي مارڪيٽ شيئر آهي. سيميسيرا گريفائٽ سبسٽراٽس تي يونيفارم سي سي ڪوٽنگ جي واڌ لاءِ بنيادي ٽيڪنالاجيز تي قابو پائي چڪو آهي، حل مهيا ڪري ٿو جيڪو حل ڪري ٿو حرارتي چالکائي، لچڪدار ماڊيولس، سختي، لٽي جي خرابين، ۽ ٻين معيار جي مسئلن کي، مڪمل طور تي MOCVD سامان جي گهرجن کي پورو ڪري ٿو.

مستقبل جو Outlook

چين جي سيمي ڪنڊڪٽر انڊسٽري تيزي سان ترقي ڪري رهي آهي، MOCVD ايپيٽيڪسيل سامان جي مقامي ڪرڻ ۽ ايپليڪيشنن کي وڌائڻ سان. SiC-coated graphite susceptor مارڪيٽ کي جلدي وڌڻ جي اميد آهي.

نتيجو

مرڪب سيمي ڪنڊڪٽر سامان ۾ هڪ اهم جزو جي طور تي، بنيادي پيداوار ٽيڪنالاجي ۾ مهارت حاصل ڪرڻ ۽ SiC-coated graphite susceptors کي مقامي ڪرڻ چين جي سيمي ڪنڊڪٽر انڊسٽري لاءِ حڪمت عملي طور اهم آهي. گھربل SiC-coated graphite susceptor فيلڊ ترقي ڪري رھيو آھي، پيداوار جي معيار سان بين الاقوامي سطح تائين پھچڻ سان.سيمسٽرهن فيلڊ ۾ هڪ معروف سپلائر بڻجڻ جي ڪوشش ڪري رهيو آهي.