Semicera Semikonduktaĵo planas pliigi la produktadon de kernkomponentoj por semikonduktaĵproduktadekipaĵo tutmonde. Ĝis 2027, ni celas establi novan fabrikon de 20 000 kvadrataj metroj kun totala investo de 70 milionoj USD. Unu el niaj kernaj komponantoj, lasiliciokarbido (SiC) olata portanto, ankaŭ konata kiel susceptor, vidis signifajn progresojn. Do, kio ĝuste estas ĉi tiu pleto, kiu tenas la oblatojn?
En la procezo de fabrikado de oblatoj, epitaksaj tavoloj estas konstruitaj sur certaj oblataj substratoj por krei aparatojn. Ekzemple, GaAs epitaksaj tavoloj estas preparitaj sur siliciaj substratoj por LED-aparatoj, SiC epitaksaj tavoloj estas kultivitaj sur konduktaj SiC-substratoj por potencaplikoj kiel SBDoj kaj MOSFEToj, kaj GaN epitaksaj tavoloj estas konstruitaj sur duon-izolaj SiC-substratoj por RF-aplikoj kiel HEMToj. . Ĉi tiu procezo tre dependas dekemia vapordemetado (CVD)ekipaĵo.
En CVD-ekipaĵo, substratoj ne povas esti metitaj rekte sur metalon aŭ simplan bazon por epitaksia atestaĵo pro diversaj faktoroj kiel gasfluo (horizontala, vertikala), temperaturo, premo, stabileco kaj poluado. Tial, susceptor kutimas meti la substraton sur, ebligante epitaksian atestaĵon uzante CVD-teknologion. Ĉi tiu susceptor estas laSiC-tegita grafita susceptor.
SiC-tegitaj grafitaj susceptoroj estas tipe uzitaj en Metal-Organic Chemical Vapor Deposition (MOCVD) ekipaĵo por apogi kaj varmigi unu-kristalajn substratojn. La termika stabileco kaj unuformeco de SiC-tegitaj grafitaj susceptorojestas decidaj por la kreskokvalito de epitaksaj materialoj, igante ilin kernkomponento de MOCVD-ekipaĵo (gvidantaj MOCVD-ekipaĵfirmaoj kiel ekzemple Veeco kaj Aixtron). Nuntempe, MOCVD-teknologio estas vaste uzata en la epitaksia kresko de GaN-filmoj por bluaj LED-oj pro sia simpleco, kontrolebla kreskorapideco kaj alta pureco. Kiel esenca parto de la MOCVD-reaktoro, lasusceptor por GaN-filma epitaksa kreskodevas havi alt-temperaturan reziston, unuforman termikan konduktivecon, kemian stabilecon kaj fortan termikan ŝokon reziston. Grafito plenumas ĉi tiujn postulojn perfekte.
Kiel kernkomponento de MOCVD-ekipaĵo, la grafita susceptor subtenas kaj varmigas unu-kristalajn substratojn, rekte influante la unuformecon kaj purecon de filmmaterialoj. Ĝia kvalito rekte influas la preparadon de epitaksiaj oblatoj. Tamen, kun pliigita uzokutimo kaj ŝanĝiĝantaj laborkondiĉoj, grafitaj susceptoroj estas facile eluzitaj kaj estas konsideritaj konsumeblaj.
MOCVD-subceptantojbezonas havi iujn tegaĵojn por plenumi la jenajn postulojn:
- -Bona kovrado:La tegaĵo devas tute kovri la grafitan susceptoron per alta denseco por malhelpi korodon en koroda gasa medio.
- -Alta kunliga forto:La tegaĵo devas forte ligi al la grafita susceptor, eltenante multoblajn alt- kaj malalt-temperaturajn ciklojn sen senŝeliĝi.
- -Kemia stabileco:La tegaĵo devas esti kemie stabila por eviti fiaskon en alt-temperaturaj kaj korodaj atmosferoj.
SiC, kun sia koroda rezisto, alta varmokondukteco, termika ŝoko-rezisto kaj alta kemia stabileco, funkcias bone en la GaN epitaxial medio. Plie, la termika vastiĝkoeficiento de SiC estas simila al grafito, igante SiC la preferata materialo por grafitaj susceptortegaĵoj.
Nuntempe, oftaj specoj de SiC inkludas 3C, 4H, kaj 6H, ĉiu taŭga por malsamaj aplikoj. Ekzemple, 4H-SiC povas produkti alt-potencajn aparatojn, 6H-SiC estas stabila kaj uzata por optoelektronikaj aparatoj, dum 3C-SiC estas simila en strukturo al GaN, igante ĝin taŭga por GaN epitaksia tavolproduktado kaj SiC-GaN RF-aparatoj. 3C-SiC, ankaŭ konata kiel β-SiC, estas plejparte uzata kiel filmo kaj tegmaterialo, igante ĝin primara materialo por tegaĵoj.
Estas diversaj metodoj por prepariTegaĵoj de SiC, inkluzive de sol-ĝelo, enkonstruado, brosado, plasmoŝprucigado, kemia vaporreago (CVR), kaj kemia vapordemetado (CVD).
Inter tiuj, la enkonstrua metodo estas alt-temperatura solid-faza sinteriza procezo. Metante la grafitan substraton en enigitan pulvoron enhavantan Si kaj C-pulvoron kaj sinterigante en inertan gasan medion, SiC-tegaĵo formiĝas sur la grafita substrato. Ĉi tiu metodo estas simpla, kaj la tegaĵo bone ligas kun la substrato. Tamen, al la tegaĵo mankas dikunuformeco kaj povas havi porojn, kondukante al malbona oksigenadrezisto.
Ŝpruciga Tega Metodo
La ŝprucaĵa tegmetodo implikas ŝpruci likvajn krudaĵojn sur la grafita substratsurfaco kaj kuraci ilin ĉe specifa temperaturo por formi tegaĵon. Ĉi tiu metodo estas simpla kaj kostefika sed rezultigas malfortan ligon inter la tegaĵo kaj substrato, malbona tegaĵo unuformeco, kaj maldikaj tegaĵoj kun malalta oksigenadrezisto, postulante helpajn metodojn.
Metodo de Ŝprucigado de Jona Radio
Jonradia ŝprucado uzas jonradian pafilon por ŝpruci fanditajn aŭ parte fanditajn materialojn sur la grafita substratsurfaco, formante tegaĵon sur solidiĝo. Tiu metodo estas simpla kaj produktas densajn SiC-tegaĵojn. Tamen, la maldikaj tegaĵoj havas malfortan oksigenadreziston, ofte uzatan por SiC-komponitaj tegaĵoj por plibonigi kvaliton.
Sol-Gela Metodo
La sol-ĝela metodo implikas prepari unuforman, travideblan solsolvon, kovrante la substratsurfacon, kaj akiri la tegaĵon post sekiĝo kaj sinterizado. Tiu metodo estas simpla kaj kostefika sed rezultigas tegaĵojn kun malalta termika ŝokrezisto kaj malsaniĝemeco al fendetiĝo, limigante ĝian ĝeneraligitan aplikon.
Kemia Vapora Reago (CVR)
CVR uzas Si kaj SiO2-pulvoron ĉe altaj temperaturoj por generi SiO-vaporon, kiu reagas kun la karbona materiala substrato por formi SiC-tegaĵon. La rezulta SiC-tegaĵo firme ligas kun la substrato, sed la procezo postulas altajn reagtemperaturojn kaj kostojn.
Kemia Vapordeponado (CVD)
CVD estas la primara tekniko por preparado de SiC-tegaĵoj. Ĝi implikas gas-fazajn reagojn sur la grafita substratsurfaco, kie krudaĵoj spertas fizikajn kaj kemiajn reagojn, deponante kiel SiC-tegaĵo. CVD produktas malloze ligitajn SiC-tegaĵojn kiuj plibonigas la oksigenadon kaj ablacioreziston de la substrato. Tamen, CVD havas longajn depontempojn kaj povas impliki toksajn gasojn.
Merkata Situacio
En la SiC-tegita grafita susceptormerkato, eksterlandaj produktantoj havas signifan antaŭecon kaj altan merkatparton. Semicera venkis kernteknologiojn por unuforma SiC-tegaĵokresko sur grafitaj substratoj, provizante solvojn, kiuj traktas termikan konduktivecon, elastan modulon, rigidecon, kraddifektojn kaj aliajn kvalitajn problemojn, plene plenumante MOCVD-ekipaĵpostulojn.
Estonta Perspektivo
La semikonduktaĵa industrio de Ĉinio rapide disvolviĝas, kun kreskanta lokalizo de MOCVD epitaksia ekipaĵo kaj pligrandiĝantaj aplikoj. La SiC-tegita grafita susceptormerkato atendas rapide kreski.
Konkludo
Kiel decida komponento en kunmetitaj duonkonduktaĵoj, majstrado de la kernproduktadteknologio kaj lokalizado de SiC-tegitaj grafitaj susceptoroj estas strategie grava por la semikonduktaĵindustrio de Ĉinio. La hejma SiC-tegita grafita susceptora kampo prosperas, kun produkta kvalito atingas internaciajn nivelojn.Semicerastrebas fariĝi ĉefa provizanto en ĉi tiu kampo.
Afiŝtempo: Jul-17-2024