Semicera Yarıiletken yarı iletken imalat ekipmanlarına yönelik temel bileşenlerin üretimini küresel olarak artırmayı planlıyor. 2027 yılına kadar toplam 70 milyon dolarlık yatırımla 20.000 metrekarelik yeni bir fabrika kurmayı hedefliyoruz. Temel bileşenlerimizden biri olansilisyum karbür (SiC) levha taşıyıcıAynı zamanda bir suseptör olarak da bilinen önemli ilerlemeler kaydetti. Peki gofretlerin bulunduğu bu tepsi tam olarak nedir?
Gofret üretim sürecinde, cihazlar oluşturmak için belirli gofret alt katmanları üzerine epitaksiyel katmanlar inşa edilir. Örneğin, LED cihazları için silikon substratlar üzerinde GaAs epitaksiyel katmanlar hazırlanır, SBD'ler ve MOSFET'ler gibi güç uygulamaları için iletken SiC substratlar üzerinde SiC epitaksiyel katmanlar büyütülür ve HEMT'ler gibi RF uygulamaları için yarı yalıtkan SiC substratlar üzerinde GaN epitaksiyel katmanlar oluşturulur. . Bu süreç büyük ölçüde şunlara bağlıdır:kimyasal buhar biriktirme (CVD)teçhizat.
CVD ekipmanında, gaz akışı (yatay, dikey), sıcaklık, basınç, stabilite ve kirlenme gibi çeşitli faktörler nedeniyle alt tabakalar epitaksiyel biriktirme için doğrudan metal veya basit bir taban üzerine yerleştirilemez. Bu nedenle, substratı yerleştirmek için bir suseptör kullanılır ve CVD teknolojisi kullanılarak epitaksiyel biriktirme sağlanır. Bu alıcıSiC kaplı grafit tutucu.
SiC kaplı grafit tutucular genellikle tek kristalli substratları desteklemek ve ısıtmak için Metal-Organik Kimyasal Buhar Biriktirme (MOCVD) ekipmanında kullanılır. Termal kararlılık ve tekdüzelik SiC kaplı grafit tutucularepitaksiyel malzemelerin büyüme kalitesi açısından çok önemlidir ve bu da onları MOCVD ekipmanının temel bir bileşeni haline getirir (Veeco ve Aixtron gibi önde gelen MOCVD ekipman şirketleri). Şu anda MOCVD teknolojisi, basitliği, kontrol edilebilir büyüme hızı ve yüksek saflığı nedeniyle mavi LED'ler için GaN filmlerinin epitaksiyel büyümesinde yaygın olarak kullanılmaktadır. MOCVD reaktörünün önemli bir parçası olarak,GaN filmi epitaksiyel büyümesi için duyarlıyüksek sıcaklık direncine, düzgün ısı iletkenliğine, kimyasal stabiliteye ve güçlü termal şok direncine sahip olmalıdır. Grafit bu gereksinimleri mükemmel şekilde karşılar.
MOCVD ekipmanının temel bileşeni olan grafit tutucu, tek kristalli alt katmanları destekler ve ısıtır; film malzemelerinin tek biçimliliğini ve saflığını doğrudan etkiler. Kalitesi, epitaksiyel gofretlerin hazırlanmasını doğrudan etkiler. Ancak artan kullanım ve değişen çalışma koşulları nedeniyle grafit tutucular kolaylıkla aşınır ve sarf malzemesi olarak kabul edilir.
MOCVD şüphecileriAşağıdaki gereksinimleri karşılamak için belirli kaplama özelliklerine sahip olmanız gerekir:
- -İyi kapsama alanı:Aşındırıcı gaz ortamında korozyonu önlemek için kaplamanın yüksek yoğunluklu grafit tutucuyu tamamen kaplaması gerekir.
- -Yüksek yapışma mukavemeti:Kaplama, grafit tutucuya güçlü bir şekilde bağlanmalı, birden fazla yüksek sıcaklık ve düşük sıcaklık döngüsüne soyulmadan dayanmalıdır.
- -Kimyasal stabilite:Yüksek sıcaklık ve aşındırıcı atmosferlerde bozulmayı önlemek için kaplamanın kimyasal olarak stabil olması gerekir.
Korozyon direnci, yüksek termal iletkenliği, termal şok direnci ve yüksek kimyasal stabilitesi ile SiC, GaN epitaksiyel ortamında iyi performans gösterir. Ek olarak, SiC'nin termal genleşme katsayısı grafite benzerdir ve bu da SiC'yi grafit tutucu kaplamalar için tercih edilen malzeme haline getirir.
Şu anda yaygın SiC türleri arasında her biri farklı uygulamalara uygun olan 3C, 4H ve 6H bulunmaktadır. Örneğin, 4H-SiC yüksek güçlü cihazlar üretebilir, 6H-SiC kararlıdır ve optoelektronik cihazlar için kullanılır, 3C-SiC ise yapı olarak GaN'a benzer, bu da onu GaN epitaksiyel katman üretimi ve SiC-GaN RF cihazları için uygun kılar. β-SiC olarak da bilinen 3C-SiC, esas olarak film ve kaplama malzemesi olarak kullanılır ve bu da onu kaplamalar için birincil malzeme haline getirir.
Hazırlamanın çeşitli yöntemleri vardırSiC kaplamalarsol-jel, gömme, fırçalama, plazma püskürtme, kimyasal buhar reaksiyonu (CVR) ve kimyasal buhar biriktirme (CVD) dahil.
Bunlar arasında gömme yöntemi yüksek sıcaklıkta katı faz sinterleme işlemidir. Grafit substratının Si ve C tozu içeren bir gömme tozunun içine yerleştirilmesi ve inert bir gaz ortamında sinterlenmesiyle, grafit substrat üzerinde bir SiC kaplama oluşur. Bu yöntem basittir ve kaplama alt tabakaya iyi bir şekilde yapışır. Bununla birlikte, kaplamanın kalınlık bütünlüğü yoktur ve gözeneklere sahip olabilir, bu da oksidasyon direncinin zayıf olmasına yol açar.
Sprey Kaplama Yöntemi
Püskürtmeli kaplama yöntemi, sıvı ham maddelerin grafit altlık yüzeyine püskürtülmesini ve bir kaplama oluşturmak üzere bunların belirli bir sıcaklıkta kürlenmesini içerir. Bu yöntem basit ve uygun maliyetlidir ancak kaplama ile altlık arasında zayıf bağlanma, zayıf kaplama homojenliği ve düşük oksidasyon direncine sahip ince kaplamalar ile sonuçlanır ve yardımcı yöntemler gerektirir.
İyon Işını Püskürtme Yöntemi
İyon ışını püskürtme, erimiş veya kısmen erimiş malzemeleri grafit alt tabaka yüzeyine püskürtmek için bir iyon ışını tabancası kullanır ve katılaşma üzerine bir kaplama oluşturur. Bu yöntem basittir ve yoğun SiC kaplamalar üretir. Bununla birlikte, ince kaplamalar zayıf oksidasyon direncine sahiptir ve genellikle kaliteyi artırmak için SiC kompozit kaplamalarda kullanılır.
Sol-Gel Yöntemi
Sol-jel yöntemi, tekdüze, şeffaf bir sol çözeltisinin hazırlanmasını, substrat yüzeyini kaplamayı ve kurutma ve sinterleme sonrasında kaplamanın elde edilmesini içerir. Bu yöntem basit ve uygun maliyetlidir ancak termal şok direncinin düşük olduğu ve çatlamaya yatkın kaplamaların ortaya çıkmasına neden olur ve bu da yaygın uygulamasını sınırlar.
Kimyasal Buhar Reaksiyonu (CVR)
CVR, SiO buharı üretmek için yüksek sıcaklıklarda Si ve SiO2 tozunu kullanır; bu buhar, bir SiC kaplama oluşturmak üzere karbon malzeme alt katmanıyla reaksiyona girer. Ortaya çıkan SiC kaplama, alt tabakaya sıkı bir şekilde bağlanıyor ancak işlem, yüksek reaksiyon sıcaklıkları ve maliyetler gerektiriyor.
Kimyasal Buhar Biriktirme (CVD)
CVD, SiC kaplamaların hazırlanmasında birincil tekniktir. Hammaddelerin fiziksel ve kimyasal reaksiyonlara maruz kaldığı ve SiC kaplama olarak çökeldiği grafit substrat yüzeyindeki gaz fazı reaksiyonlarını içerir. CVD, alt tabakanın oksidasyon ve ablasyon direncini artıran, sıkı bir şekilde bağlanmış SiC kaplamalar üretir. Ancak CVD'nin birikme süresi uzundur ve zehirli gazlar içerebilir.
Piyasa Durumu
SiC kaplı grafit tutucu pazarında yabancı üreticiler önemli bir liderliğe ve yüksek pazar payına sahiptir. Semicera, MOCVD ekipman gereksinimlerini tam olarak karşılayarak termal iletkenlik, elastik modül, sertlik, kafes kusurları ve diğer kalite sorunlarını ele alan çözümler sunarak grafit alt katmanlar üzerinde tekdüze SiC kaplama büyümesi için temel teknolojilerin üstesinden gelmiştir.
Geleceğe Bakış
Çin'in yarı iletken endüstrisi, MOCVD epitaksiyel ekipmanının artan yerelleştirilmesi ve genişleyen uygulamalarla hızla gelişiyor. SiC kaplı grafit tutucu pazarının hızla büyümesi bekleniyor.
Çözüm
Bileşik yarı iletken ekipmanında çok önemli bir bileşen olarak, çekirdek üretim teknolojisinde uzmanlaşmak ve SiC kaplı grafit tutucuların yerelleştirilmesi, Çin'in yarı iletken endüstrisi için stratejik açıdan önemlidir. Yerli SiC kaplı grafit tutucu alanı, ürün kalitesinin uluslararası seviyelere ulaşmasıyla gelişiyor.Semicerabu alanda lider tedarikçi olma çabasındadır.
Gönderim zamanı: Temmuz-17-2024