సెమీకండక్టర్ తయారీలో SiC-కోటెడ్ గ్రాఫైట్ ససెప్టర్ల యొక్క కీలక పాత్ర మరియు అప్లికేషన్ కేసులు

సెమిసెరా సెమీకండక్టర్ ప్రపంచవ్యాప్తంగా సెమీకండక్టర్ తయారీ పరికరాల కోసం ప్రధాన భాగాల ఉత్పత్తిని పెంచాలని యోచిస్తోంది. 2027 నాటికి, మేము మొత్తం 70 మిలియన్ USD పెట్టుబడితో 20,000 చదరపు మీటర్ల కొత్త ఫ్యాక్టరీని స్థాపించాలని లక్ష్యంగా పెట్టుకున్నాము. మా ప్రధాన భాగాలలో ఒకటి, దిసిలికాన్ కార్బైడ్ (SiC) పొర క్యారియర్, ససెప్టర్ అని కూడా పిలుస్తారు, ఇది గణనీయమైన పురోగతిని సాధించింది. కాబట్టి, పొరలను కలిగి ఉన్న ఈ ట్రే సరిగ్గా ఏమిటి?

cvd sic కోటింగ్ sic కోటెడ్ గ్రాఫైట్ క్యారియర్

పొర తయారీ ప్రక్రియలో, పరికరాలను రూపొందించడానికి కొన్ని పొర ఉపరితలాలపై ఎపిటాక్సియల్ పొరలు నిర్మించబడతాయి. ఉదాహరణకు, LED పరికరాల కోసం సిలికాన్ సబ్‌స్ట్రేట్‌లపై GaAs ఎపిటాక్సియల్ లేయర్‌లు తయారు చేయబడతాయి, SBDలు మరియు MOSFETల వంటి పవర్ అప్లికేషన్‌ల కోసం SiC ఎపిటాక్సియల్ పొరలు వాహక SiC సబ్‌స్ట్రేట్‌లపై పెంచబడతాయి మరియు GaN ఎపిటాక్సియల్ లేయర్‌లు HEMTలు వంటి RF అప్లికేషన్‌ల కోసం సెమీ-ఇన్సులేటింగ్ SiC సబ్‌స్ట్రేట్‌లపై నిర్మించబడతాయి. . ఈ ప్రక్రియ ఎక్కువగా ఆధారపడి ఉంటుందిరసాయన ఆవిరి నిక్షేపణ (CVD)పరికరాలు.

CVD పరికరాలలో, గ్యాస్ ప్రవాహం (క్షితిజ సమాంతర, నిలువు), ఉష్ణోగ్రత, పీడనం, స్థిరత్వం మరియు కాలుష్యం వంటి వివిధ కారకాల కారణంగా ఉపరితలాలను నేరుగా మెటల్ లేదా ఎపిటాక్సియల్ నిక్షేపణ కోసం ఒక సాధారణ బేస్‌పై ఉంచడం సాధ్యం కాదు. అందువల్ల, CVD సాంకేతికతను ఉపయోగించి ఎపిటాక్సియల్ డిపాజిషన్‌ను ప్రారంభించడం ద్వారా సబ్‌స్ట్రేట్‌ను ఉంచడానికి ఒక ససెప్టర్ ఉపయోగించబడుతుంది. ఈ ససెప్టర్ దిSiC-కోటెడ్ గ్రాఫైట్ ససెప్టర్.

SiC-కోటెడ్ గ్రాఫైట్ ససెప్టర్లు సింగిల్-క్రిస్టల్ సబ్‌స్ట్రేట్‌లకు మద్దతు ఇవ్వడానికి మరియు వేడి చేయడానికి సాధారణంగా మెటల్-ఆర్గానిక్ కెమికల్ ఆవిరి నిక్షేపణ (MOCVD) పరికరాలలో ఉపయోగిస్తారు. యొక్క ఉష్ణ స్థిరత్వం మరియు ఏకరూపత SiC-కోటెడ్ గ్రాఫైట్ ససెప్టర్లుఎపిటాక్సియల్ మెటీరియల్స్ యొక్క వృద్ధి నాణ్యతకు కీలకం, వాటిని MOCVD పరికరాలలో ప్రధాన భాగం (వీకో మరియు ఐక్స్‌ట్రాన్ వంటి ప్రముఖ MOCVD పరికరాల కంపెనీలు) చేస్తుంది. ప్రస్తుతం, MOCVD సాంకేతికత దాని సరళత, నియంత్రించదగిన వృద్ధి రేటు మరియు అధిక స్వచ్ఛత కారణంగా నీలి LED ల కోసం GaN ఫిల్మ్‌ల యొక్క ఎపిటాక్సియల్ పెరుగుదలలో విస్తృతంగా ఉపయోగించబడుతోంది. MOCVD రియాక్టర్‌లో ముఖ్యమైన భాగంగా, దిGaN ఫిల్మ్ ఎపిటాక్సియల్ పెరుగుదలకు ససెప్టర్అధిక-ఉష్ణోగ్రత నిరోధకత, ఏకరీతి ఉష్ణ వాహకత, రసాయన స్థిరత్వం మరియు బలమైన థర్మల్ షాక్ నిరోధకతను కలిగి ఉండాలి. గ్రాఫైట్ ఈ అవసరాలను సంపూర్ణంగా కలుస్తుంది.

MOCVD పరికరాల యొక్క ప్రధాన భాగం వలె, గ్రాఫైట్ ససెప్టర్ సింగిల్-క్రిస్టల్ సబ్‌స్ట్రేట్‌లకు మద్దతు ఇస్తుంది మరియు వేడి చేస్తుంది, ఇది ఫిల్మ్ మెటీరియల్స్ యొక్క ఏకరూపత మరియు స్వచ్ఛతను నేరుగా ప్రభావితం చేస్తుంది. దీని నాణ్యత ఎపిటాక్సియల్ పొరల తయారీని నేరుగా ప్రభావితం చేస్తుంది. అయినప్పటికీ, పెరిగిన వినియోగం మరియు వివిధ పని పరిస్థితులతో, గ్రాఫైట్ ససెప్టర్లు సులభంగా అరిగిపోతాయి మరియు వినియోగ వస్తువులుగా పరిగణించబడతాయి.

MOCVD ససెప్టర్లుకింది అవసరాలను తీర్చడానికి కొన్ని పూత లక్షణాలను కలిగి ఉండాలి:

  • -మంచి కవరేజ్:తినివేయు వాయువు వాతావరణంలో తుప్పును నిరోధించడానికి పూత పూర్తిగా గ్రాఫైట్ ససెప్టర్‌ను అధిక సాంద్రతతో కప్పి ఉంచాలి.
  • -అధిక బంధం బలం:పూత తప్పనిసరిగా గ్రాఫైట్ ససెప్టర్‌తో బలంగా బంధించబడి, పై తొక్కకుండా బహుళ అధిక-ఉష్ణోగ్రత మరియు తక్కువ-ఉష్ణోగ్రత చక్రాలను తట్టుకుంటుంది.
  • -రసాయన స్థిరత్వం:అధిక-ఉష్ణోగ్రత మరియు తినివేయు వాతావరణంలో వైఫల్యాన్ని నివారించడానికి పూత రసాయనికంగా స్థిరంగా ఉండాలి.

SiC, దాని తుప్పు నిరోధకత, అధిక ఉష్ణ వాహకత, ఉష్ణ షాక్ నిరోధకత మరియు అధిక రసాయన స్థిరత్వంతో, GaN ఎపిటాక్సియల్ వాతావరణంలో బాగా పని చేస్తుంది. అదనంగా, SiC యొక్క ఉష్ణ విస్తరణ గుణకం గ్రాఫైట్‌ను పోలి ఉంటుంది, గ్రాఫైట్ ససెప్టర్ పూతలకు SiCని ఇష్టపడే పదార్థంగా చేస్తుంది.

ప్రస్తుతం, SiC యొక్క సాధారణ రకాలు 3C, 4H మరియు 6Hలను కలిగి ఉంటాయి, ప్రతి ఒక్కటి వేర్వేరు అనువర్తనాలకు అనుకూలంగా ఉంటాయి. ఉదాహరణకు, 4H-SiC అధిక-పవర్ పరికరాలను ఉత్పత్తి చేయగలదు, 6H-SiC స్థిరంగా ఉంటుంది మరియు ఆప్టోఎలక్ట్రానిక్ పరికరాల కోసం ఉపయోగించబడుతుంది, అయితే 3C-SiC నిర్మాణంలో GaNని పోలి ఉంటుంది, ఇది GaN ఎపిటాక్సియల్ లేయర్ ఉత్పత్తి మరియు SiC-GaN RF పరికరాలకు అనుకూలంగా ఉంటుంది. 3C-SiC, β-SiC అని కూడా పిలుస్తారు, ఇది ప్రధానంగా ఫిల్మ్ మరియు కోటింగ్ మెటీరియల్‌గా ఉపయోగించబడుతుంది, ఇది పూతలకు ప్రాథమిక పదార్థంగా మారుతుంది.

సిద్ధం చేయడానికి వివిధ పద్ధతులు ఉన్నాయిSiC పూతలు, సోల్-జెల్, ఎంబెడ్డింగ్, బ్రషింగ్, ప్లాస్మా స్ప్రేయింగ్, కెమికల్ ఆవిరి రియాక్షన్ (CVR) మరియు రసాయన ఆవిరి నిక్షేపణ (CVD)తో సహా.

వీటిలో, పొందుపరిచే పద్ధతి అధిక-ఉష్ణోగ్రత ఘన-దశ సింటరింగ్ ప్రక్రియ. గ్రాఫైట్ సబ్‌స్ట్రేట్‌ను Si మరియు C పౌడర్‌తో కూడిన ఎంబెడ్డింగ్ పౌడర్‌లో ఉంచడం ద్వారా మరియు జడ వాయువు వాతావరణంలో సింటరింగ్ చేయడం ద్వారా, గ్రాఫైట్ సబ్‌స్ట్రేట్‌పై SiC పూత ఏర్పడుతుంది. ఈ పద్ధతి సులభం, మరియు పూత ఉపరితలంతో బాగా బంధిస్తుంది. అయినప్పటికీ, పూత మందం ఏకరూపతను కలిగి ఉండదు మరియు రంధ్రాలను కలిగి ఉండవచ్చు, ఇది పేలవమైన ఆక్సీకరణ నిరోధకతకు దారితీస్తుంది.

స్ప్రే పూత పద్ధతి

స్ప్రే పూత పద్ధతిలో ద్రవ ముడి పదార్థాలను గ్రాఫైట్ ఉపరితల ఉపరితలంపై స్ప్రే చేయడం మరియు పూత ఏర్పడేందుకు నిర్దిష్ట ఉష్ణోగ్రత వద్ద వాటిని క్యూరింగ్ చేయడం ఉంటుంది. ఈ పద్ధతి సరళమైనది మరియు ఖర్చుతో కూడుకున్నది అయితే పూత మరియు ఉపరితల మధ్య బలహీనమైన బంధం, పేలవమైన పూత ఏకరూపత మరియు తక్కువ ఆక్సీకరణ నిరోధకత కలిగిన సన్నని పూతలకు సహాయక పద్ధతులు అవసరం.

అయాన్ బీమ్ స్ప్రేయింగ్ విధానం

అయాన్ బీమ్ స్ప్రేయింగ్ గ్రాఫైట్ సబ్‌స్ట్రేట్ ఉపరితలంపై కరిగిన లేదా పాక్షికంగా కరిగిన పదార్థాలను పిచికారీ చేయడానికి అయాన్ బీమ్ గన్‌ని ఉపయోగిస్తుంది, ఘనీభవనంపై పూతను ఏర్పరుస్తుంది. ఈ పద్ధతి సరళమైనది మరియు దట్టమైన SiC పూతలను ఉత్పత్తి చేస్తుంది. అయినప్పటికీ, సన్నని పూతలు బలహీనమైన ఆక్సీకరణ నిరోధకతను కలిగి ఉంటాయి, నాణ్యతను మెరుగుపరచడానికి తరచుగా SiC మిశ్రమ పూతలకు ఉపయోగిస్తారు.

సోల్-జెల్ పద్ధతి

సోల్-జెల్ పద్ధతిలో ఏకరీతి, పారదర్శక సోల్ ద్రావణాన్ని సిద్ధం చేయడం, ఉపరితల ఉపరితలాన్ని కప్పి ఉంచడం మరియు ఎండబెట్టడం మరియు సింటరింగ్ తర్వాత పూతను పొందడం వంటివి ఉంటాయి. ఈ పద్ధతి సరళమైనది మరియు ఖర్చుతో కూడుకున్నది కానీ తక్కువ ఉష్ణ షాక్ నిరోధకత మరియు పగుళ్లకు లొంగిపోయే పూతలకు దారితీస్తుంది, దీని విస్తృతమైన అప్లికేషన్‌ను పరిమితం చేస్తుంది.

రసాయన ఆవిరి ప్రతిచర్య (CVR)

CVR SiO ఆవిరిని ఉత్పత్తి చేయడానికి అధిక ఉష్ణోగ్రతల వద్ద Si మరియు SiO2 పౌడర్‌ను ఉపయోగిస్తుంది, ఇది SiC పూతను ఏర్పరచడానికి కార్బన్ మెటీరియల్ సబ్‌స్ట్రేట్‌తో చర్య జరుపుతుంది. ఫలితంగా వచ్చే SiC పూత ఉపరితలంతో గట్టిగా బంధిస్తుంది, అయితే ప్రక్రియకు అధిక ప్రతిచర్య ఉష్ణోగ్రతలు మరియు ఖర్చులు అవసరం.

రసాయన ఆవిరి నిక్షేపణ (CVD)

SiC పూతలను సిద్ధం చేయడానికి CVD ప్రాథమిక సాంకేతికత. ఇది గ్రాఫైట్ సబ్‌స్ట్రేట్ ఉపరితలంపై గ్యాస్-ఫేజ్ ప్రతిచర్యలను కలిగి ఉంటుంది, ఇక్కడ ముడి పదార్థాలు భౌతిక మరియు రసాయన ప్రతిచర్యలకు లోనవుతాయి, SiC పూతగా జమ చేయబడతాయి. CVD గట్టిగా బంధించబడిన SiC పూతలను ఉత్పత్తి చేస్తుంది, ఇవి సబ్‌స్ట్రేట్ యొక్క ఆక్సీకరణ మరియు అబ్లేషన్ నిరోధకతను మెరుగుపరుస్తాయి. అయినప్పటికీ, CVD దీర్ఘ నిక్షేపణ సమయాన్ని కలిగి ఉంటుంది మరియు విష వాయువులను కలిగి ఉండవచ్చు.

మార్కెట్ పరిస్థితి

SiC-కోటెడ్ గ్రాఫైట్ ససెప్టర్ మార్కెట్‌లో, విదేశీ తయారీదారులు గణనీయమైన ఆధిక్యం మరియు అధిక మార్కెట్ వాటాను కలిగి ఉన్నారు. సెమిసెరా గ్రాఫైట్ సబ్‌స్ట్రేట్‌లపై ఏకరీతి SiC పూత పెరుగుదల కోసం ప్రధాన సాంకేతికతలను అధిగమించింది, ఉష్ణ వాహకత, సాగే మాడ్యులస్, దృఢత్వం, లాటిస్ లోపాలు మరియు ఇతర నాణ్యత సమస్యలను పరిష్కరించే పరిష్కారాలను అందిస్తుంది, MOCVD పరికరాల అవసరాలను పూర్తిగా తీరుస్తుంది.

ఫ్యూచర్ ఔట్లుక్

MOCVD ఎపిటాక్సియల్ పరికరాల స్థానికీకరణ మరియు విస్తరిస్తున్న అనువర్తనాలతో చైనా యొక్క సెమీకండక్టర్ పరిశ్రమ వేగంగా అభివృద్ధి చెందుతోంది. SiC-కోటెడ్ గ్రాఫైట్ ససెప్టర్ మార్కెట్ త్వరగా వృద్ధి చెందుతుందని భావిస్తున్నారు.

తీర్మానం

సమ్మేళనం సెమీకండక్టర్ పరికరాలలో కీలకమైన అంశంగా, ప్రధాన ఉత్పత్తి సాంకేతికతను మాస్టరింగ్ చేయడం మరియు SiC-కోటెడ్ గ్రాఫైట్ ససెప్టర్లను స్థానికీకరించడం చైనా యొక్క సెమీకండక్టర్ పరిశ్రమకు వ్యూహాత్మకంగా ముఖ్యమైనది. దేశీయ SiC-కోటెడ్ గ్రాఫైట్ ససెప్టర్ ఫీల్డ్ అభివృద్ధి చెందుతోంది, ఉత్పత్తి నాణ్యత అంతర్జాతీయ స్థాయికి చేరుకుంది.సెమిసెరాఈ రంగంలో ప్రముఖ సరఫరాదారుగా ఎదగడానికి ప్రయత్నిస్తోంది.

 


పోస్ట్ సమయం: జూలై-17-2024