Жартылай жартылай өткізгіш жаһандық деңгейде жартылай өткізгіштерді шығаратын жабдықтың негізгі компоненттерін өндіруді ұлғайтуды жоспарлап отыр. 2027 жылға қарай біз жалпы инвестиция көлемі 70 миллион АҚШ долларын құрайтын 20 000 шаршы метр жаңа зауыт құруды мақсат етіп отырмыз. Біздің негізгі компоненттеріміздің бірікремний карбиді (SiC) пластинаны тасымалдаушы, сондай-ақ сезгіш ретінде белгілі, айтарлықтай жетістіктерге жетті. Сонымен, вафельді ұстайтын бұл науа дегеніміз не?
Вафельді өндіру процесінде эпитаксиалды қабаттар құрылғыларды жасау үшін белгілі бір пластинаның субстраттарына салынады. Мысалы, GaAs эпитаксиалды қабаттары жарықдиодты құрылғыларға арналған кремний субстраттарында дайындалады, SiC эпитаксиалды қабаттары SBD және MOSFET сияқты қуат қолданбалары үшін өткізгіш SiC субстраттарында өсіріледі және GaN эпитаксиалды қабаттары HEMT сияқты РЖ қолданбалары үшін жартылай оқшаулағыш SiC субстраттарында құрастырылады. . Бұл процесс қатты тәуелдіхимиялық булардың тұндыру (CVD)жабдық.
CVD жабдықтарында газ ағыны (көлденең, тік), температура, қысым, тұрақтылық және ластану сияқты әртүрлі факторларға байланысты астарларды тікелей металға немесе эпитаксиалды тұндыру үшін қарапайым негізге қою мүмкін емес. Сондықтан субстратты орналастыру үшін CVD технологиясын қолдана отырып эпитаксиалды тұндыру мүмкіндігін беретін сусептор қолданылады. Бұл сезгішSiC қапталған графит сенсоры.
SiC қапталған графиттік сенсорлар әдетте монокристалды субстраттарды қолдау және қыздыру үшін металл-органикалық химиялық буларды тұндыру (MOCVD) жабдығында қолданылады. Жылу тұрақтылығы мен біркелкілігі SiC қапталған графиттік сенсорларэпитаксиалды материалдардың өсу сапасы үшін өте маңызды, бұл оларды MOCVD жабдығының негізгі құрамдас бөлігіне айналдырады (Veeco және Aixtron сияқты MOCVD жабдықтарының жетекші компаниялары). Қазіргі уақытта MOCVD технологиясы қарапайымдылығына, бақыланатын өсу жылдамдығына және жоғары тазалығына байланысты көк жарықдиодтар үшін GaN пленкаларының эпитаксиалды өсуінде кеңінен қолданылады. MOCVD реакторының маңызды бөлігі ретіндеGaN қабықшасының эпитаксиалды өсуіне сенсоржоғары температураға төзімділікке, біркелкі жылу өткізгіштікке, химиялық тұрақтылыққа және күшті термиялық соққыға төзімділікке ие болуы керек. Графит бұл талаптарға толық жауап береді.
MOCVD жабдығының негізгі құрамдас бөлігі ретінде графит қабылдағыш пленка материалдарының біркелкілігі мен тазалығына тікелей әсер ететін монокристалды субстраттарды қолдайды және қыздырады. Оның сапасы эпитаксиалды пластиналарды дайындауға тікелей әсер етеді. Дегенмен, пайдаланудың жоғарылауымен және әртүрлі жұмыс жағдайларымен графит сенсорлары оңай тозады және шығын материалдары болып саналады.
MOCVD сенсорларыкелесі талаптарды қанағаттандыру үшін белгілі бір жабын сипаттамалары болуы керек:
- - Жақсы қамту:Коррозиялық газ ортасында коррозияны болдырмау үшін жабын жоғары тығыздықтағы графит қабылдағышты толығымен жабуы керек.
- - Жоғары байланыс беріктігі:Қаптама графит қабылдағышқа қатты жабысып, бірнеше жоғары температура мен төмен температура циклдарына қабыршақсыз төтеп беруі керек.
- - Химиялық тұрақтылық:Жоғары температурада және коррозиялық атмосферада бұзылуды болдырмау үшін жабын химиялық тұрақты болуы керек.
SiC коррозияға төзімділігімен, жоғары жылу өткізгіштігімен, термиялық соққыға төзімділігімен және жоғары химиялық тұрақтылығымен GaN эпитаксиалды ортада жақсы жұмыс істейді. Сонымен қатар, SiC термиялық кеңею коэффициенті графитке ұқсас, бұл SiC графитке сезімтал жабындар үшін қолайлы материал етеді.
Қазіргі уақытта SiC кең таралған түрлеріне 3C, 4H және 6H жатады, олардың әрқайсысы әртүрлі қолданбаларға жарамды. Мысалы, 4H-SiC жоғары қуатты құрылғыларды шығара алады, 6H-SiC тұрақты және оптоэлектрондық құрылғылар үшін пайдаланылады, ал 3C-SiC құрылымы бойынша GaN-ге ұқсас, бұл оны GaN эпитаксиалды қабатын өндіруге және SiC-GaN RF құрылғыларына қолайлы етеді. 3C-SiC, β-SiC деп те аталады, негізінен пленка және жабын материалы ретінде пайдаланылады, бұл оны жабындар үшін негізгі материал етеді.
Дайындаудың әртүрлі әдістері барSiC жабындары, соның ішінде золь-гель, ендіру, щеткамен тазалау, плазмалық бүрку, химиялық бу реакциясы (CVR) және химиялық буларды тұндыру (CVD).
Олардың ішінде ендіру әдісі жоғары температурада қатты фазалық агломерациялау процесі болып табылады. Графит субстратын құрамында Si және C ұнтағы бар кірістіру ұнтағына орналастыру және инертті газ ортасында агломерациялау арқылы графит субстратында SiC жабыны пайда болады. Бұл әдіс қарапайым және жабын субстратпен жақсы байланысады. Дегенмен, жабынның қалыңдығы біркелкі емес және тері тесіктері болуы мүмкін, бұл нашар тотығуға төзімділікке әкеледі.
Бүрку әдісі
Бүріккіш жабын әдісі сұйық шикізатты графиттік субстрат бетіне бүркуді және жабынды қалыптастыру үшін оларды белгілі бір температурада емдеуді қамтиды. Бұл әдіс қарапайым және үнемді, бірақ жабын мен субстрат арасындағы әлсіз байланысқа, жабынның біркелкілігінің нашарлығына және қосымша әдістерді қажет ететін тотығуға төзімділігі төмен жұқа жабындарға әкеледі.
Иондық сәулемен бүрку әдісі
Иондық пучокпен бүрку балқыған немесе ішінара балқытылған материалдарды графит субстратының бетіне бүрку үшін иондық сәулелік пистолетті пайдаланады, бұл қатқан кезде жабынды құрайды. Бұл әдіс қарапайым және тығыз SiC жабындарын шығарады. Дегенмен, жұқа жабындардың тотығуға төзімділігі әлсіз, көбінесе сапаны жақсарту үшін SiC композиттік жабындары үшін қолданылады.
Соль-Гель әдісі
Золь-гель әдісі біркелкі, мөлдір зол ерітіндісін дайындауды, субстрат бетін жабуды және кептіру мен агломерациядан кейін жабынды алуды қамтиды. Бұл әдіс қарапайым және үнемді, бірақ термиялық соққыға төзімділігі төмен және крекингке бейімділігі бар жабындарға әкеледі, бұл оның кең таралуын шектейді.
Химиялық бу реакциясы (CVR)
CVR SiO буын алу үшін Si және SiO2 ұнтағын жоғары температурада пайдаланады, ол көміртекті материалдың субстратымен әрекеттесіп, SiC жабындысын жасайды. Алынған SiC жабыны субстратпен тығыз байланысады, бірақ процесс жоғары реакция температурасы мен шығындарын талап етеді.
Химиялық булардың тұндыру (CVD)
CVD SiC жабындарын дайындаудың негізгі әдісі болып табылады. Ол графиттік субстрат бетіндегі газ-фазалық реакцияларды қамтиды, мұнда шикізат физикалық және химиялық реакциялардан өтеді, SiC жабыны ретінде тұндырады. CVD субстраттың тотығу және абляцияға төзімділігін арттыратын тығыз байланыстырылған SiC жабындарын шығарады. Дегенмен, CVD ұзақ тұндыру уақытына ие және улы газдарды қамтуы мүмкін.
Нарық жағдайы
SiC қапталған графит сенсорлары нарығында шетелдік өндірушілер айтарлықтай жетекші және нарықтағы жоғары үлеске ие. Semicera жылуөткізгіштік, серпімділік модулі, қаттылық, тор ақаулары және басқа да сапа мәселелерін шешетін шешімдерді ұсынып, MOCVD жабдықтарының талаптарына толық жауап беретін графиттік негіздерде SiC жабынының біркелкі өсуіне арналған негізгі технологияларды еңсерді.
Болашаққа болжам
Қытайдың жартылай өткізгіш өнеркәсібі MOCVD эпитаксиалды жабдығын локализациялауды арттыру және қосымшаларды кеңейту арқылы қарқынды дамып келеді. SiC жабыны бар графит сенсорларының нарығы тез өседі деп күтілуде.
Қорытынды
Құрама жартылай өткізгіш жабдықтардың маңызды құрамдас бөлігі ретінде, негізгі өндіріс технологиясын меңгеру және SiC-қабатты графитті сенсорларды локализациялау Қытайдың жартылай өткізгіш өнеркәсібі үшін стратегиялық маңызды болып табылады. Отандық SiC қапталған графитті сезімталдық өрісі өркендеп келеді, өнім сапасы халықаралық деңгейге жетеді.Жартылайосы саладағы жетекші жеткізуші болуға ұмтылуда.
Хабарлама уақыты: 17 шілде 2024 ж