సిలికాన్ కార్బైడ్ ఎపిటాక్సియల్ గ్రోత్ ఎక్విప్‌మెంట్‌పై ఆప్టిమైజ్ చేయబడిన మరియు అనువదించబడిన కంటెంట్

సిలికాన్ కార్బైడ్ (SiC) సబ్‌స్ట్రేట్‌లు ప్రత్యక్ష ప్రాసెసింగ్‌ను నిరోధించే అనేక లోపాలను కలిగి ఉన్నాయి. చిప్ పొరలను సృష్టించడానికి, ఒక నిర్దిష్ట సింగిల్-క్రిస్టల్ ఫిల్మ్‌ను ఎపిటాక్సియల్ ప్రక్రియ ద్వారా SiC సబ్‌స్ట్రేట్‌పై తప్పనిసరిగా పెంచాలి. ఈ ఫిల్మ్‌ను ఎపిటాక్సియల్ లేయర్ అంటారు. దాదాపు అన్ని SiC పరికరాలు ఎపిటాక్సియల్ పదార్థాలపై గ్రహించబడ్డాయి మరియు అధిక-నాణ్యత హోమోపిటాక్సియల్ SiC పదార్థాలు SiC పరికర అభివృద్ధికి పునాదిని ఏర్పరుస్తాయి. ఎపిటాక్సియల్ మెటీరియల్స్ యొక్క పనితీరు నేరుగా SiC పరికరాల పనితీరును నిర్ణయిస్తుంది.

అధిక-కరెంట్ మరియు అధిక-విశ్వసనీయత SiC పరికరాలు ఉపరితల స్వరూపం, లోపం సాంద్రత, డోపింగ్ ఏకరూపత మరియు మందం ఏకరూపతపై కఠినమైన అవసరాలను విధిస్తాయి.ఎపిటాక్సియల్పదార్థాలు. SiC పరిశ్రమ అభివృద్ధికి పెద్ద-పరిమాణం, తక్కువ-లోపం సాంద్రత మరియు అధిక-ఏకరూపత SiC ఎపిటాక్సీని సాధించడం కీలకంగా మారింది.

అధిక-నాణ్యత గల SiC ఎపిటాక్సీని ఉత్పత్తి చేయడం అధునాతన ప్రక్రియలు మరియు పరికరాలపై ఆధారపడి ఉంటుంది. ప్రస్తుతం, SiC ఎపిటాక్సియల్ వృద్ధికి అత్యంత విస్తృతంగా ఉపయోగించే పద్ధతిరసాయన ఆవిరి నిక్షేపణ (CVD).CVD ఎపిటాక్సియల్ ఫిల్మ్ మందం మరియు డోపింగ్ ఏకాగ్రత, తక్కువ లోపం సాంద్రత, మితమైన వృద్ధి రేటు మరియు స్వయంచాలక ప్రక్రియ నియంత్రణపై ఖచ్చితమైన నియంత్రణను అందిస్తుంది, ఇది విజయవంతమైన వాణిజ్య అనువర్తనాలకు నమ్మదగిన సాంకేతికతను అందిస్తుంది.

SiC CVD ఎపిటాక్సీసాధారణంగా హాట్-వాల్ లేదా వార్మ్-వాల్ CVD పరికరాలను ఉపయోగిస్తుంది. అధిక పెరుగుదల ఉష్ణోగ్రతలు (1500–1700°C) 4H-SiC స్ఫటికాకార రూపం యొక్క కొనసాగింపును నిర్ధారిస్తాయి. గ్యాస్ ప్రవాహ దిశ మరియు ఉపరితల ఉపరితలం మధ్య సంబంధం ఆధారంగా, ఈ CVD వ్యవస్థల యొక్క ప్రతిచర్య గదులు సమాంతర మరియు నిలువు నిర్మాణాలుగా వర్గీకరించబడతాయి.

SiC ఎపిటాక్సియల్ ఫర్నేస్‌ల నాణ్యత ప్రధానంగా మూడు అంశాలపై అంచనా వేయబడుతుంది: ఎపిటాక్సియల్ వృద్ధి పనితీరు (మందం ఏకరూపత, డోపింగ్ ఏకరూపత, లోపం రేటు మరియు వృద్ధి రేటుతో సహా), పరికరాల ఉష్ణోగ్రత పనితీరు (తాపన/శీతలీకరణ రేట్లు, గరిష్ట ఉష్ణోగ్రత మరియు ఉష్ణోగ్రత ఏకరూపతతో సహా. ), మరియు ఖర్చు-ప్రభావం (యూనిట్ ధర మరియు ఉత్పత్తి సామర్థ్యంతో సహా).

మూడు రకాల SiC ఎపిటాక్సియల్ గ్రోత్ ఫర్నేస్‌ల మధ్య తేడాలు

1. హాట్-వాల్ క్షితిజసమాంతర CVD సిస్టమ్స్:

-ఫీచర్లు:సాధారణంగా గ్యాస్ ఫ్లోటేషన్ రొటేషన్ ద్వారా నడిచే సింగిల్-వేఫర్ పెద్ద-పరిమాణ వృద్ధి వ్యవస్థలను కలిగి ఉంటుంది, అద్భుతమైన ఇంట్రా-వేఫర్ మెట్రిక్‌లను సాధిస్తుంది.

- ప్రతినిధి నమూనా:LPE యొక్క Pe1O6, 900°C వద్ద ఆటోమేటెడ్ వేఫర్ లోడ్/అన్‌లోడ్ చేయగల సామర్థ్యాన్ని కలిగి ఉంటుంది. అధిక వృద్ధి రేట్లు, చిన్న ఎపిటాక్సియల్ సైకిల్స్ మరియు స్థిరమైన ఇంట్రా-వేఫర్ మరియు ఇంటర్-రన్ పనితీరుకు ప్రసిద్ధి చెందింది.

-ప్రదర్శన:≤30μm మందంతో 4-6 అంగుళాల 4H-SiC ఎపిటాక్సియల్ పొరల కోసం, ఇది ఇంట్రా-వేఫర్ మందం నాన్-యూనిఫామిటీ ≤2%, డోపింగ్ ఏకాగ్రత నాన్-యూనిఫామిటీ ≤5%, ఉపరితల లోపం సాంద్రత ≤1 cm-², మరియు లోపం లేనిది. ఉపరితల వైశాల్యం (2mm×2mm కణాలు) ≥90%.

-దేశీయ తయారీదారులు: జింగ్‌షెంగ్ మెకాట్రానిక్స్, CETC 48, నార్త్ హుచువాంగ్ మరియు నాసెట్ ఇంటెలిజెంట్ వంటి కంపెనీలు స్కేల్-అప్ ప్రొడక్షన్‌తో ఒకే విధమైన సింగిల్-వేఫర్ SiC ఎపిటాక్సియల్ పరికరాలను అభివృద్ధి చేశాయి.

2. వార్మ్-వాల్ ప్లానెటరీ CVD సిస్టమ్స్:

-ఫీచర్లు:ప్రతి బ్యాచ్‌కి బహుళ-వేఫర్ వృద్ధి కోసం గ్రహ అమరిక స్థావరాలను ఉపయోగించండి, అవుట్‌పుట్ సామర్థ్యాన్ని గణనీయంగా మెరుగుపరుస్తుంది.

-ప్రతినిధి నమూనాలు:Aixtron యొక్క AIXG5WWC (8x150mm) మరియు G10-SiC (9x150mm లేదా 6x200mm) సిరీస్.

-ప్రదర్శన:మందం ≤10μm కలిగిన 6-అంగుళాల 4H-SiC ఎపిటాక్సియల్ పొరల కోసం, ఇది ఇంటర్-వేఫర్ మందం విచలనం ±2.5%, ఇంట్రా-వేఫర్ మందం నాన్-యూనిఫామిటీ 2%, ఇంటర్-వేఫర్ డోపింగ్ ఏకాగ్రత విచలనం ±5% మరియు ఇంట్రా-వేఫర్ డోపింగ్‌ను సాధిస్తుంది. ఏకాగ్రత కాని ఏకరూపత <2%.

-సవాళ్లు:బ్యాచ్ ఉత్పత్తి డేటా లేకపోవడం, ఉష్ణోగ్రత మరియు ప్రవాహ క్షేత్ర నియంత్రణలో సాంకేతిక అడ్డంకులు మరియు పెద్ద ఎత్తున అమలు చేయకుండా కొనసాగుతున్న R&D కారణంగా దేశీయ మార్కెట్‌లలో పరిమిత స్వీకరణ.

3. క్వాసి-హాట్-వాల్ వర్టికల్ CVD సిస్టమ్స్:

- లక్షణాలు:హై-స్పీడ్ సబ్‌స్ట్రేట్ రొటేషన్, సరిహద్దు పొర మందాన్ని తగ్గించడం మరియు ఎపిటాక్సియల్ వృద్ధి రేటును మెరుగుపరచడం, లోపం నియంత్రణలో స్వాభావిక ప్రయోజనాలతో బాహ్య యాంత్రిక సహాయాన్ని ఉపయోగించండి.

- ప్రతినిధి నమూనాలు:Nuflare యొక్క సింగిల్-వేఫర్ EPIREVOS6 మరియు EPIREVOS8.

-ప్రదర్శన:50μm/h కంటే ఎక్కువ వృద్ధి రేట్లు, 0.1 cm-² కంటే తక్కువ ఉపరితల లోపం సాంద్రత నియంత్రణ మరియు ఇంట్రా-వేఫర్ మందం మరియు డోపింగ్ ఏకాగ్రత వరుసగా 1% మరియు 2.6% యొక్క ఏకరూపతను సాధిస్తుంది.

-దేశీయ అభివృద్ధి:Xingsandai మరియు Jingsheng Mechatronics వంటి కంపెనీలు ఇలాంటి పరికరాలను రూపొందించాయి కానీ పెద్ద ఎత్తున వినియోగాన్ని సాధించలేదు.

సారాంశం

SiC ఎపిటాక్సియల్ గ్రోత్ ఎక్విప్‌మెంట్ యొక్క మూడు స్ట్రక్చరల్ రకాల్లో ప్రతి ఒక్కటి ప్రత్యేక లక్షణాలను కలిగి ఉంటాయి మరియు అప్లికేషన్ అవసరాల ఆధారంగా నిర్దిష్ట మార్కెట్ విభాగాలను ఆక్రమిస్తాయి. హాట్-వాల్ క్షితిజసమాంతర CVD అత్యంత వేగవంతమైన వృద్ధి రేట్లు మరియు సమతుల్య నాణ్యత మరియు ఏకరూపతను అందిస్తుంది కానీ సింగిల్-వేఫర్ ప్రాసెసింగ్ కారణంగా తక్కువ ఉత్పత్తి సామర్థ్యాన్ని కలిగి ఉంటుంది. వార్మ్-వాల్ ప్లానెటరీ CVD గణనీయంగా ఉత్పత్తి సామర్థ్యాన్ని పెంచుతుంది కానీ బహుళ-వేఫర్ అనుగుణ్యత నియంత్రణలో సవాళ్లను ఎదుర్కొంటుంది. క్వాసి-హాట్-వాల్ వర్టికల్ CVD సంక్లిష్టమైన నిర్మాణంతో లోపం నియంత్రణలో రాణిస్తుంది మరియు విస్తృతమైన నిర్వహణ మరియు కార్యాచరణ అనుభవం అవసరం.

పరిశ్రమ అభివృద్ధి చెందుతున్నప్పుడు, ఈ పరికరాల నిర్మాణాలలో పునరుక్తి ఆప్టిమైజేషన్ మరియు అప్‌గ్రేడ్‌లు ఎక్కువగా శుద్ధి చేయబడిన కాన్ఫిగరేషన్‌లకు దారి తీస్తాయి, మందం మరియు లోపాల అవసరాల కోసం విభిన్న ఎపిటాక్సియల్ వేఫర్ స్పెసిఫికేషన్‌లను తీర్చడంలో కీలక పాత్ర పోషిస్తాయి.

వివిధ SiC ఎపిటాక్సియల్ గ్రోత్ ఫర్నేసుల యొక్క ప్రయోజనాలు మరియు అప్రయోజనాలు

నిరంతర పరిశ్రమ అభివృద్ధితో, ఈ మూడు రకాల పరికరాలు పునరుక్తి స్ట్రక్చరల్ ఆప్టిమైజేషన్ మరియు అప్‌గ్రేడ్‌లకు లోనవుతాయి, ఇది మందం మరియు లోపాల అవసరాల కోసం వివిధ ఎపిటాక్సియల్ వేఫర్ స్పెసిఫికేషన్‌లకు సరిపోయే పెరుగుతున్న శుద్ధి చేసిన కాన్ఫిగరేషన్‌లకు దారి తీస్తుంది.