Semicera Erdieroalea erdieroaleak fabrikatzeko ekipoetarako oinarrizko osagaien ekoizpena areagotzeko asmoa du mundu osoan. 2027rako, 20.000 metro koadroko lantegi berri bat ezartzea dugu helburu, 70 milioi USD-ko inbertsioarekin. Gure osagai nagusietako bat, hau dasilizio karburoa (SiC) obleen eramailea, susceptor gisa ere ezaguna, aurrerapen garrantzitsuak izan ditu. Beraz, zer da zehazki obleak gordetzen dituen erretilu hau?
Obleak fabrikatzeko prozesuan, geruza epitaxialak obleen substratu jakin batzuetan eraikitzen dira gailuak sortzeko. Esate baterako, GaAs geruza epitaxialak siliziozko substratuetan prestatzen dira LED gailuetarako, SiC epitaxialak SiC substratu eroaleetan hazten dira potentzia aplikazioetarako SBDak eta MOSFETak, eta GaN epitaxialak SiC substratu erdi isolatzaileetan eraikitzen dira RF aplikazioetarako, hala nola HEMTak. . Prozesu hau asko oinarritzen dalurrun-deposizio kimikoa (CVD)ekipamendua.
CVD ekipoetan, substratuak ezin dira zuzenean metal gainean edo oinarri soil batean jarri epitaxia deposiziorako hainbat faktore direla eta, hala nola, gas-fluxua (horizontala, bertikala), tenperatura, presioa, egonkortasuna eta kutsadura. Hori dela eta, substratua jartzeko suszeptore bat erabiltzen da, CVD teknologia erabiliz deposizio epitaxiala ahalbidetuz. Susceptor hau daSiC-ez estalitako grafito suszeptorea.
SiC estalitako grafito suszeptoreak normalean, metal-organiko kimiko lurrun-deposizioan (MOCVD) ekipoetan erabiltzen dira kristal bakarreko substratuak eusteko eta berotzeko. Egonkortasun termikoa eta uniformetasuna SiC estalitako grafito suszeptoreakfuntsezkoak dira material epitaxialen hazkuntza-kalitaterako, MOCVD ekipoen oinarrizko osagai bihurtuz (MOCVD ekipamendu-enpresa nagusiak, hala nola Veeco eta Aixtron). Gaur egun, MOCVD teknologia oso erabilia da GaN filmen epitaxiako hazkuntzan LED urdinetarako, bere sinpletasunagatik, hazkuntza-tasa kontrolagarriagatik eta purutasun handiagatik. MOCVD erreaktorearen funtsezko zati gisa,GaN film epitaxialaren hazkundearen suszeptoreaTenperatura handiko erresistentzia, eroankortasun termiko uniformea, egonkortasun kimikoa eta shock termikoen erresistentzia handia izan behar ditu. Grafitoak ezin hobeto betetzen ditu baldintza hauek.
MOCVD ekipamenduaren oinarrizko osagai gisa, grafito suszeptoreak kristal bakarreko substratuak onartzen eta berotzen ditu, filmaren materialen uniformetasuna eta garbitasuna zuzenean eraginez. Bere kalitateak zuzenean eragiten du oblea epitaxialen prestaketan. Hala eta guztiz ere, erabilera handitu eta lan-baldintza ezberdinekin, grafitoaren suszeptoreak erraz higatzen dira eta kontsumigarritzat hartzen dira.
MOCVD suszeptoreakestaldura-ezaugarri batzuk izan behar dira baldintza hauek betetzeko:
- -Estaldura ona:Estaldurak guztiz estali behar du grafitoaren suszeptorea dentsitate handikoarekin korrosioa saihesteko gas korrosiboaren ingurunean.
- -Lotura indar handia:Estaldurak sendo lotu behar du grafitoaren suszeptorearekin, tenperatura altuko eta tenperatura baxuko hainbat ziklo jasanez zuritu gabe.
- -Egonkortasun kimikoa:Estaldura kimikoki egonkorra izan behar da tenperatura altuko eta atmosfera korrosiboetan hutsegiteak ekiditeko.
SiC-k, bere korrosioarekiko erresistentzia, eroankortasun termiko handia, shock termikoarekiko erresistentzia eta egonkortasun kimiko handikoa, ondo funtzionatzen du GaN ingurune epitaxialean. Gainera, SiC-ren hedapen termikoaren koefizientea grafitoaren antzekoa da, eta SiC grafitoaren estaldura suszeptoreetarako hobetsitako materiala da.
Gaur egun, SiC mota arruntak 3C, 4H eta 6H dira, bakoitza aplikazio desberdinetarako egokia. Esate baterako, 4H-SiC-k potentzia handiko gailuak ekoitzi ditzake, 6H-SiC egonkorra da eta gailu optoelektronikoetarako erabiltzen da, eta 3C-SiC-k GaN-ren egitura antzekoa den bitartean, GaN geruza epitaxialaren ekoizpenerako eta SiC-GaN RF gailuetarako egokia da. 3C-SiC, β-SiC izenez ere ezaguna, film eta estaldura-material gisa erabiltzen da batez ere, estaldurak egiteko lehen material bihurtuz.
Prestatzeko hainbat metodo daudeSiC estaldurak, besteak beste, sol-gel, barneratzea, eskuila, plasma ihinztatzea, lurrun-erreakzio kimikoa (CVR) eta lurrun-deposizio kimikoa (CVD).
Horien artean, txertatzeko metodoa tenperatura altuko fase solidoko sinterizazio prozesu bat da. Grafitozko substratua Si eta C hautsak dituen txertatze-hauts batean jarriz eta gas geldoen ingurunean sinterizatuz, SiC estaldura bat sortzen da grafitoko substratuan. Metodo hau sinplea da, eta estaldura ondo lotzen da substratuarekin. Hala ere, estaldurak lodiera-uniformitaterik ez du eta poroak izan ditzake, oxidazio-erresistentzia eskasa dakar.
Spray estaldura metodoa
Spray estaldura metodoak lehengai likidoak grafitozko substratuaren gainazalean ihinztatzea eta tenperatura zehatz batean ontzea dakar estaldura bat osatzeko. Metodo hau sinplea eta errentagarria da, baina estalduraren eta substratuaren arteko lotura ahula, estalduraren uniformetasun eskasa eta oxidazio-erresistentzia baxuko estaldura meheak eragiten ditu, metodo laguntzaileak behar direlarik.
Ion Beam ihinztatzeko metodoa
Ioi-sorta ihinztatzeak ioi-izpiko pistola erabiltzen du urtutako edo partzialki urtutako materialak grafitoko substratuaren gainazalean ihinztatzeko, solidotzean estaldura bat osatuz. Metodo hau sinplea da eta SiC estaldura trinkoak sortzen ditu. Hala ere, estaldura meheek oxidazio erresistentzia ahula dute, sarritan SiC estaldura konposatuetarako erabiltzen da kalitatea hobetzeko.
Sol-Gel Metodoa
Sol-gel metodoak sol disoluzio uniforme eta gardena prestatzen du, substratuaren gainazala estaltzen du eta estaldura lehortu eta sinterizatu ondoren lortzen da. Metodo hau sinplea eta errentagarria da, baina kolpe termikoen erresistentzia eta pitzadurarako suszeptibilitate txikiko estaldurak sortzen ditu, bere aplikazio zabala mugatuz.
Lurrun-erreakzio kimikoa (CVR)
CVR-k Si eta SiO2 hautsa erabiltzen ditu tenperatura altuetan SiO lurruna sortzeko, karbono-materialaren substratuarekin erreakzionatzen duena SiC estaldura bat sortzeko. Ondorioz, SiC estaldura estu lotzen da substratuarekin, baina prozesuak erreakzio tenperatura eta kostu handiak behar ditu.
Lurrun-deposizio kimikoa (CVD)
CVD SiC estaldurak prestatzeko teknika nagusia da. Gas-faseko erreakzioak dakar grafitoaren substratuaren gainazalean, non lehengaiek erreakzio fisiko eta kimikoak jasaten dituzten, SiC estaldura gisa metatuz. CVD-k estu loturiko SiC estaldurak sortzen ditu, substratuaren oxidazio- eta ablazio-erresistentzia hobetzen dutenak. Hala ere, CVD-k jalkitze denbora luzeak ditu eta gas toxikoak izan ditzake.
Merkatuaren Egoera
SiC estalitako grafitoaren susceptor merkatuan, atzerriko fabrikatzaileek berun handia eta merkatu kuota handia dute. Semicera-k oinarrizko teknologiak gainditu ditu grafitozko substratuetan SiC estaldura uniformearen hazkuntzarako, eroankortasun termikoa, modulu elastikoa, zurruntasuna, sare-akatsak eta beste kalitate-arazo batzuk konpontzen dituzten irtenbideak eskainiz, MOCVD ekipamenduen eskakizunak guztiz betez.
Etorkizuneko ikuspegia
Txinako erdieroaleen industria azkar garatzen ari da, MOCVD epitaxial ekipamenduen lokalizazioa gero eta handiagoa da eta aplikazioak zabaltzen ari dira. SiC estalitako grafitoaren susceptor merkatua azkar hazten dela espero da.
Ondorioa
Erdieroale konposatuen ekipoen osagai erabakigarria denez, oinarrizko produkzio-teknologia menderatzea eta SiC estalitako grafito suszeptoreak lokalizatzea estrategikoki garrantzitsua da Txinako erdieroaleen industriarentzat. Etxeko SiC estalitako grafitoaren susceptor eremua hazten ari da, produktuen kalitatea nazioarteko mailara iristen delarik.Semiceraarlo honetan liderra den hornitzaile bilakatzen saiatzen ari da.
Argitalpenaren ordua: 2024-07-17