Паўправаднік Semicera плануе павялічыць вытворчасць асноўных кампанентаў для абсталявання для вытворчасці паўправаднікоў ва ўсім свеце. Да 2027 года мы імкнемся стварыць новую фабрыку плошчай 20 000 квадратных метраў з агульным аб'ёмам інвестыцый у 70 мільёнаў долараў. Адзін з нашых асноўных кампанентаў,носьбіт пласцін з карбіду крэмнію (SiC)., таксама вядомы як суцэптар, дасягнуў значных поспехаў. Такім чынам, што ж уяўляе сабой гэты паднос, які змяшчае вафлі?
У працэсе вырабу пласцін эпітаксіяльныя пласты будуюцца на пэўных падкладках пласцін для стварэння прылад. Напрыклад, эпітаксіяльныя пласты GaAs рыхтуюцца на крэмніевых падкладках для святлодыёдных прылад, эпітаксіяльныя пласты SiC вырошчваюцца на правадзячых падкладках SiC для прымянення электраэнергіі, такіх як SBD і MOSFET, а эпітаксіяльныя слоі GaN ствараюцца на паўізаляцыйных падкладках SiC для радыёчастотных прымянення, такіх як HEMT. . Гэты працэс у значнай ступені залежыць адхімічнае асаджэнне з паравай фазы (CVD)абсталяванне.
У абсталяванні CVD падкладкі нельга размяшчаць непасрэдна на метале або простай аснове для эпітаксійнага нанясення з-за розных фактараў, такіх як паток газу (гарызантальны, вертыкальны), тэмпература, ціск, стабільнасць і забруджванне. Такім чынам, для размяшчэння падкладкі выкарыстоўваецца сцептор, які дазваляе эпітаксіяльнае нанясенне з выкарыстаннем тэхналогіі CVD. Гэты прымач з'яўляеццаГрафітавы токапрымач з пакрыццём SiC.
Графітавыя токоприемники з пакрыццём SiC звычайна выкарыстоўваюцца ў абсталяванні металаарганічнага хімічнага асаджэння з паравой фазы (MOCVD) для падтрымкі і нагрэву монакрышталічных падкладак. Тэрмастабільнасць і аднастайнасць Графітавыя токоприемники з пакрыццём SiCмаюць вырашальнае значэнне для павышэння якасці эпітаксіяльных матэрыялаў, што робіць іх асноўным кампанентам абсталявання MOCVD (вядучыя кампаніі, якія займаюцца абсталяваннем MOCVD, такія як Veeco і Aixtron). У цяперашні час тэхналогія MOCVD шырока выкарыстоўваецца ў эпітаксіяльным вырошчванні плёнак GaN для сініх святлодыёдаў дзякуючы сваёй прастаце, хуткасці росту, якую можна кантраляваць, і высокай чысціні. У якасці важнай часткі рэактара MOCVD,суцэптар для эпітаксіяльнага росту плёнкі GaNпавінен мець устойлівасць да высокіх тэмператур, аднастайную цеплаправоднасць, хімічную ўстойлівасць і моцную ўстойлівасць да тэрмічнага ўдару. Графіт цалкам адпавядае гэтым патрабаванням.
У якасці асноўнага кампанента абсталявання MOCVD графітавы прыёмнік падтрымлівае і награвае монакрышталічныя падкладкі, непасрэдна ўплываючы на аднастайнасць і чысціню плёнкавых матэрыялаў. Яе якасць непасрэдна ўплывае на падрыхтоўку эпітаксіяльных пласцін. Аднак пры павялічаным выкарыстанні і змене ўмоў працы графітавыя токоприемники лёгка зношваюцца і лічацца расходнымі матэрыяламі.
Спрымальнікі MOCVDпавінны мець пэўныя характарыстыкі пакрыцця, каб адпавядаць наступным патрабаванням:
- - Добрае пакрыццё:Пакрыццё павінна цалкам пакрываць графітавы прыймальнік з высокай шчыльнасцю для прадухілення карозіі ў асяроддзі агрэсіўнага газу.
- -Высокая трываласць склейвання:Пакрыццё павінна трывала счапляцца з графітавым прыймальнікам, вытрымліваючы некалькі высокатэмпературных і нізкатэмпературных цыклаў, не адслойваючыся.
- -Хімічная стабільнасць:Пакрыццё павінна быць хімічна ўстойлівым, каб пазбегнуць разбурэння пры высокай тэмпературы і агрэсіўнай атмасферы.
SiC з яго каразійнай устойлівасцю, высокай цеплаправоднасцю, устойлівасцю да тэрмічнага ўдару і высокай хімічнай стабільнасцю добра працуе ў эпітаксіяльным асяроддзі GaN. Акрамя таго, каэфіцыент цеплавога пашырэння SiC падобны да графіту, што робіць SiC пераважным матэрыялам для графітавых токоприемных пакрыццяў.
У цяперашні час распаўсюджаныя тыпы SiC ўключаюць 3C, 4H і 6H, кожны з якіх падыходзіць для розных ужыванняў. Напрыклад, 4H-SiC можа вырабляць прылады высокай магутнасці, 6H-SiC стабільны і выкарыстоўваецца для оптаэлектронных прылад, у той час як 3C-SiC падобны па структуры да GaN, што робіць яго прыдатным для вытворчасці эпітаксіяльнага пласта GaN і радыёчастотных прылад SiC-GaN. 3C-SiC, таксама вядомы як β-SiC, у асноўным выкарыстоўваецца ў якасці матэрыялу для плёнкі і пакрыцця, што робіць яго асноўным матэрыялам для пакрыццяў.
Існуюць розныя метады падрыхтоўкіSiC пакрыцця, у тым ліку золь-гель, убудаванне, пэндзаль, плазменнае напыленне, хімічную рэакцыю з пароў (CVR) і хімічнае асаджэнне з пароў (CVD).
Сярод іх метад убудавання - гэта працэс высокатэмпературнага цвёрдафазнага спякання. Пры змяшчэнні графітавай падкладкі ў парашок для ўкладвання, які змяшчае парашок Si і C, і спяканні ў асяроддзі інэртнага газу, на графітавай падкладцы ўтвараецца пакрыццё SiC. Гэты метад просты, а пакрыццё добра счапляецца з асновай. Аднак пакрыццю не хапае аднастайнай таўшчыні і можа мець пары, што прыводзіць да нізкай устойлівасці да акіслення.
Метад нанясення пакрыцця распыленнем
Метад нанясення пакрыцця распыленнем прадугледжвае распыленне вадкай сыравіны на паверхню графітавай падкладкі і отверждение іх пры пэўнай тэмпературы з адукацыяй пакрыцця. Гэты метад просты і эканамічна эфектыўны, але прыводзіць да слабой сувязі паміж пакрыццём і падкладкай, дрэннай аднастайнасці пакрыцця і тонкіх пакрыццяў з нізкай устойлівасцю да акіслення, якія патрабуюць дапаможных метадаў.
Метад распылення іённага прамяня
Іённа-прамянёвае распыленне выкарыстоўвае іённа-прамянёвы пісталет для распылення расплаўленых або часткова расплаўленых матэрыялаў на паверхню графітавай падкладкі, утвараючы пакрыццё пасля застывання. Гэты метад просты і дазваляе атрымаць шчыльныя пакрыцця SiC. Аднак тонкія пакрыцця маюць слабую ўстойлівасць да акіслення, часта выкарыстоўваюцца для кампазітных пакрыццяў SiC для паляпшэння якасці.
Золь-гель метад
Метад золь-гель ўключае падрыхтоўку аднастайнага празрыстага раствора золя, пакрыццё паверхні падкладкі і атрыманне пакрыцця пасля сушкі і спякання. Гэты метад з'яўляецца простым і эканамічна эфектыўным, але прыводзіць да пакрыццяў з нізкай устойлівасцю да тэрмічнага ўдару і схільнасць да расколін, што абмяжоўвае яго шырокае прымяненне.
Хімічная паравая рэакцыя (CVR)
CVR выкарыстоўвае парашок Si і SiO2 пры высокіх тэмпературах для стварэння пары SiO, якая ўступае ў рэакцыю з падкладкай з вугляроднага матэрыялу, утвараючы пакрыццё SiC. Атрыманае пакрыццё SiC моцна злучаецца з падкладкай, але працэс патрабуе высокіх тэмператур рэакцыі і выдаткаў.
Хімічнае асаджэнне з пара (CVD)
CVD з'яўляецца асноўнай тэхналогіяй для падрыхтоўкі SiC пакрыццяў. Ён уключае ў сябе газафазныя рэакцыі на паверхні графітавай падкладкі, дзе сыравіна падвяргаецца фізічным і хімічным рэакцыям, адкладаючыся ў выглядзе пакрыцця SiC. CVD стварае шчыльна звязаныя SiC-пакрыцці, якія павышаюць устойлівасць падкладкі да акіслення і абляцыі. Аднак CVD мае працяглы час адкладання і можа ўключаць таксічныя газы.
Сітуацыя на рынку
На рынку графітавых токапрымачоў з пакрыццём SiC замежныя вытворцы займаюць значнае лідэрства і вялікую долю рынку. Semicera пераадолела асноўныя тэхналогіі для раўнамернага росту SiC-пакрыццяў на графітавых падкладках, забяспечваючы рашэнні, якія вырашаюць пытанні цеплаправоднасці, модуля пругкасці, калянасці, дэфектаў рашоткі і іншых праблем якасці, цалкам адпавядаючы патрабаванням абсталявання MOCVD.
Перспектывы будучыні
Паўправадніковая прамысловасць Кітая хутка развіваецца з павелічэннем лакалізацыі эпітаксіяльнага абсталявання MOCVD і пашырэннем прымянення. Чакаецца, што рынак графітавых токапрымачоў з пакрыццём з SiC будзе хутка расці.
Заключэнне
З'яўляючыся найважнейшым кампанентам паўправадніковага абсталявання, асваенне асноўнай тэхналогіі вытворчасці і лакалізацыя графітавых токапрымачоў з пакрыццём з SiC з'яўляецца стратэгічна важным для паўправадніковай прамысловасці Кітая. Унутраная вытворчасць графітавых токапрымачоў з карбіназемавым пакрыццём развіваецца, а якасць прадукцыі дасягае міжнароднага ўзроўню.Полуцветковыеімкнецца стаць вядучым пастаўшчыком у гэтай галіне.
Час публікацыі: 17 ліпеня 2024 г