Icarym ýarymgeçiriji dünýäde ýarymgeçiriji önümçilik enjamlary üçin esasy komponentleriň önümçiligini artdyrmagy meýilleşdirýär. 2027-nji ýyla çenli umumy bahasy 70 million ABŞ dollary bolan 20,000 inedördül metrlik täze zawod gurmagy maksat edinýäris. Esasy komponentlerimiziň birikremniy karbid (SiC) wafli daşaýjyduýgur hökmünde hem tanalýar, möhüm ösüşleri gördi. Şeýlelik bilen, wafli saklaýan bu tarelka näme?
Wafli önümçilik prosesinde enjamlary döretmek üçin belli bir wafli substratlarda epitaksial gatlaklar gurulýar. Mysal üçin, GaAs epitaksial gatlaklary LED enjamlary üçin kremniý substratlarda taýýarlanýar, SBD we MOSFETs ýaly güýç goşundylary üçin geçiriji SiC substratlarynda SiC epitaksial gatlaklary ösdürilýär we GaN epitaksial gatlaklary HEMTs ýaly RF programmalary üçin ýarym izolýasiýa SiC substratlarynda gurulýar. . Bu proses ep-esli derejede bil baglaýarhimiki bug çöketligi (CVD)enjamlar.
CVD enjamlarynda gaz akymy (keseligine, dikligine), temperatura, basyş, durnuklylyk we hapalanma ýaly dürli faktorlar sebäpli substratlar göni metala ýa-da epitaksial çöketlik üçin ýönekeý esasda ýerleşdirilip bilinmez. Şol sebäpden, CVD tehnologiýasy arkaly epitaksial çöketlige mümkinçilik berýän substraty ýerleşdirmek üçin bir duýgur ulanylýar. Bu duýgurSiC bilen örtülen grafit duýgur.
SiC bilen örtülen grafit duýgurlary adatça bir kristal substratlary goldamak we gyzdyrmak üçin metal-organiki himiki bug buglaýyş (MOCVD) enjamlarynda ulanylýar. Malylylyk durnuklylygy we birmeňzeşligi SiC bilen örtülen grafit duýgurlaryepitaksial materiallaryň ösüş hili üçin olary MOCVD enjamlarynyň esasy bölegi (Veeco we Aixtron ýaly öňdebaryjy MOCVD enjam kompaniýalary) edýär. Häzirki wagtda MOCVD tehnologiýasy, ýönekeýligi, dolandyrylýan ösüş depgini we ýokary arassalygy sebäpli gök yşyklandyryjylar üçin GaN filmleriniň epitaksial ösüşinde giňden ulanylýar. MOCVD reaktorynyň möhüm bölegi hökmündeGaN filminiň epitaksial ösüşi üçin duýgurýokary temperatura garşylygy, birmeňzeş ýylylyk geçirijiligi, himiki durnuklylygy we güýçli termiki zarba garşylygy bolmaly. Grafit bu talaplara doly laýyk gelýär.
MOCVD enjamlarynyň esasy bölegi hökmünde, grafit duýgur bir kristal substratlary goldaýar we gyzdyrýar, film materiallarynyň birmeňzeşligine we arassalygyna gönüden-göni täsir edýär. Onuň hili epitaksial wafli taýýarlamaga gönüden-göni täsir edýär. Şeýle-de bolsa, ulanylyşynyň köpelmegi we dürli iş şertleri bilen grafit duýgurlary aňsatlyk bilen könelýär we sarp edilýän zatlar hasaplanýar.
MOCVD duýgurlaryaşakdaky talaplary kanagatlandyrmak üçin belli bir örtük aýratynlyklaryna eýe bolmalydyr:
- - Gowy gurşaw:Örtük, poslaýjy gaz gurşawynda poslamagyň öňüni almak üçin ýokary dykyzlykly grafit duýgurlygyny doly örtmeli.
- - Iň ýokary baglanyşyk güýji:Örtük, ýokary temperaturaly we pes temperaturaly sikllere çydamly bolmazdan, grafit duýgurlygy bilen berk baglanyşmalydyr.
- -Himiki durnuklylyk:Örtük ýokary temperaturada we poslaýjy atmosferalarda şowsuzlygyň öňüni almak üçin himiki taýdan durnukly bolmalydyr.
SiC, poslama garşylygy, ýokary ýylylyk geçirijiligi, termiki zarba garşylygy we ýokary himiki durnuklylygy bilen GaN epitaksial gurşawynda gowy işleýär. Mundan başga-da, SiC-iň ýylylyk giňelme koeffisiýenti grafite meňzeýär we grafit duýgur örtükleri üçin SiC-ni ileri tutýan material edýär.
Häzirki wagtda SiC-iň umumy görnüşlerine dürli programmalar üçin amatly 3C, 4H we 6H degişlidir. Mysal üçin, 4H-SiC ýokary kuwwatly enjamlary öndürip biler, 6H-SiC durnukly we optoelektron enjamlary üçin ulanylýar, 3C-SiC bolsa gurluşy boýunça GaN bilen meňzeş bolup, GaN epitaksial gatlak önümçiligi we SiC-GaN RF enjamlary üçin amatly bolýar. 3C-SiC, β-SiC diýlip hem atlandyrylýar, esasan film we örtük materialy hökmünde ulanylýar we ony örtük üçin esasy material edýär.
Taýýarlamak üçin dürli usullar barSiC örtüklerisol-jel, ornaşdyrmak, çotga, plazma sepmek, himiki bug reaksiýasy (CVR) we himiki bug çökdürilmegi (CVD) ýaly.
Bularyň arasynda ornaşdyrmak usuly ýokary temperaturaly gaty fazaly sinter prosesi. Grafit substratyny Si we C poroşoklaryny öz içine alýan tozga salmak we inert gaz gurşawynda sinterlemek bilen, grafit substratynda SiC örtük emele gelýär. Bu usul ýönekeý we örtük substrat bilen gowy baglanyşýar. Şeýle-de bolsa, örtükde galyňlygyň birmeňzeşligi ýok we gözenekleri bolup biler, bu bolsa oksidlenmäniň pesligine sebäp bolup biler.
Spreý örtük usuly
Spreý örtük usuly suwuk çig mallary grafit substratyň üstüne sepmegi we örtük emele getirmek üçin belli bir temperaturada bejermegi öz içine alýar. Bu usul ýönekeý we tygşytly, ýöne kömekçi usullary talap edýän örtük bilen substratyň gowşak baglanyşygyna, örtüginiň pesligine we pes okislenme garşylygy bolan inçe örtüklere sebäp bolýar.
Ion şöhlesini sepmek usuly
Ion şöhlesini sepmek, eritilen ýa-da bölekleýin eredilen materiallary grafit substratyň üstüne sepmek üçin ion şöhle ýaragyny ulanýar we gatylaşandan soň örtük emele getirýär. Bu usul ýönekeý we dykyz SiC örtükleri öndürýär. Şeýle-de bolsa, inçe örtükleriň gowşak okislenme garşylygy bar, köplenç hilini ýokarlandyrmak üçin SiC kompozit örtükleri üçin ulanylýar.
Sol-gel usuly
Sol-gel usuly birmeňzeş, aç-açan sol erginini taýýarlamagy, aşaky gatlagy örtmegi we guradylandan we süzülenden soň örtük almagy öz içine alýar. Bu usul ýönekeý we tygşytly, ýöne pes termiki zarba garşylygy we ýarylmagyna duýgurlygy bolan örtükleri döredýär, bu onuň giňden ulanylmagyny çäklendirýär.
Himiki bug reaksiýasy (CVR)
CVR, SiO bugyny emele getirmek üçin ýokary temperaturada Si we SiO2 poroşoklaryny ulanýar, uglerod material substraty bilen SiC örtügini emele getirýär. Alnan SiC örtük baglanyşyklary substrat bilen berk baglanyşýar, ýöne bu proses ýokary reaksiýa temperaturasyny we çykdajylaryny talap edýär.
Himiki bug çöketligi (CVD)
CVD SiC örtüklerini taýýarlamagyň esasy usulydyr. Grafit substratyň üstünde gaz fazaly reaksiýalary öz içine alýar, bu ýerde çig mal fiziki we himiki reaksiýalary başdan geçirýär we SiC örtügi hökmünde goýulýar. CVD substratyň okislenmegini we ablasiýa garşylygyny ýokarlandyrýan berk birleşdirilen SiC örtükleri öndürýär. Şeýle-de bolsa, CVD-de uzak wagtlap çöketlik bar we zäherli gazlar bolup biler.
Bazar ýagdaýy
SiC bilen örtülen grafit duýgur bazarynda daşary ýurt öndürijileri öňdebaryjy we ýokary bazar paýyna eýe. “Semicera”, MOCVD enjamlarynyň talaplaryna doly laýyk gelýän ýylylyk geçirijiligini, elastik modulyny, berkligini, panjara kemçiliklerini we beýleki hil meselelerini çözýän çözgütleri üpjün edip, grafit substratlarynda birmeňzeş SiC örtüginiň ösmegi üçin esasy tehnologiýalary ýeňip geçdi.
Geljekki perspektiwalar
Hytaýyň ýarymgeçiriji pudagy MOCVD epitaksial enjamlarynyň lokalizasiýasynyň artmagy we amaly programmalaryň giňelmegi bilen çalt ösýär. SiC bilen örtülen grafit duýgur bazarynyň çalt ösmegine garaşylýar.
Netije
Goşma ýarymgeçiriji enjamlarda möhüm komponent hökmünde esasy önümçilik tehnologiýasyny özleşdirmek we SiC bilen örtülen grafit duýgurlaryny lokallaşdyrmak Hytaýyň ýarymgeçiriji pudagy üçin strategiki taýdan möhümdir. Içerki SiC bilen örtülen grafit duýgur meýdany gülläp ösýär, önümiň hili halkara derejesine çykýar.Icarymbu ugurda öňdebaryjy üpjün ediji bolmaga çalyşýar.
Iş wagty: Iýul-17-2024