Семицера Семицондуцтор планира да повећа производњу основних компоненти за опрему за производњу полупроводника на глобалном нивоу. До 2027. године имамо за циљ да успоставимо нову фабрику од 20.000 квадратних метара са укупном инвестицијом од 70 милиона УСД. Једна од наших основних компоненти,носач плочице од силицијум карбида (СиЦ)., такође познат као сусцептор, доживео је значајан напредак. Дакле, шта је тачно ово послужавник који држи облатне?
У процесу производње плочица, епитаксијални слојеви се изграђују на одређеним подлогама плочице да би се створили уређаји. На пример, ГаАс епитаксијални слојеви се припремају на силицијумским супстратима за ЛЕД уређаје, СиЦ епитаксијални слојеви се узгајају на проводним СиЦ подлогама за енергетске апликације као што су СБД и МОСФЕТ, а ГаН епитаксијални слојеви се конструишу на полуизолационим СиЦ подлогама за РФ апликације као што су ХЕМТ. . Овај процес се у великој мери ослања нахемијско таложење паре (ЦВД)опрема.
У ЦВД опреми, подлоге се не могу поставити директно на метал или једноставну подлогу за епитаксијално таложење због различитих фактора као што су проток гаса (хоризонтални, вертикални), температура, притисак, стабилност и контаминација. Због тога се за постављање супстрата користи сусцептор, омогућавајући епитаксијално таложење помоћу ЦВД технологије. Овај пријемник јеГрафитни сусцептор обложен СиЦ.
Графитни пријемници обложени СиЦ се обично користе у опреми за метал-органско хемијско таложење паре (МОЦВД) за подршку и загревање монокристалних супстрата. Термичка стабилност и униформност Графитни пријемници обложени СиЦсу кључне за квалитет раста епитаксијалних материјала, чинећи их основном компонентом МОЦВД опреме (водећих компанија за МОЦВД опрему као што су Веецо и Аиктрон). Тренутно се МОЦВД технологија широко користи у епитаксијалном расту ГаН филмова за плаве ЛЕД диоде због своје једноставности, контролисане стопе раста и високе чистоће. Као суштински део МОЦВД реактора,пријемник за епитаксијални раст ГаН филмамора имати отпорност на високе температуре, уједначену топлотну проводљивост, хемијску стабилност и јаку отпорност на топлотни удар. Графит савршено испуњава ове захтеве.
Као основна компонента МОЦВД опреме, графитни пријемник подржава и загрева монокристалне супстрате, директно утичући на униформност и чистоћу филмских материјала. Његов квалитет директно утиче на припрему епитаксијалних плочица. Међутим, са повећаном употребом и различитим условима рада, графитни пријемници се лако истроше и сматрају се потрошним материјалом.
МОЦВД пријемнициморају имати одређене карактеристике премаза да би испуниле следеће захтеве:
- -Добра покривеност:Премаз мора у потпуности покрити графитни пријемник велике густине како би се спречила корозија у окружењу корозивног гаса.
- - Висока чврстоћа везивања:Премаз мора чврсто да се везује за графитни пријемник, издржавајући више циклуса високих и ниских температура без љуштења.
- - Хемијска стабилност:Премаз мора бити хемијски стабилан да би се избегао квар у високотемпературним и корозивним атмосферама.
СиЦ, са својом отпорношћу на корозију, високом топлотном проводљивошћу, отпорношћу на термички удар и високом хемијском стабилношћу, добро се понаша у ГаН епитаксијалном окружењу. Поред тога, коефицијент топлотног ширења СиЦ-а је сличан графиту, што чини СиЦ пожељним материјалом за превлаке графита.
Тренутно, уобичајени типови СиЦ укључују 3Ц, 4Х и 6Х, од којих је сваки погодан за различите примене. На пример, 4Х-СиЦ може да произведе уређаје велике снаге, 6Х-СиЦ је стабилан и користи се за оптоелектронске уређаје, док је 3Ц-СиЦ по структури сличан ГаН, што га чини погодним за производњу ГаН епитаксијалног слоја и СиЦ-ГаН РФ уређаје. 3Ц-СиЦ, такође познат као β-СиЦ, углавном се користи као филм и материјал за облагање, што га чини примарним материјалом за премазе.
Постоје различите методе припремеСиЦ премази, укључујући сол-гел, уградњу, четкање, прскање плазмом, хемијску реакцију паре (ЦВР) и хемијско таложење паре (ЦВД).
Међу њима, метода уградње је високотемпературни процес синтеровања у чврстој фази. Постављањем графитне подлоге у прах за уградњу који садржи прах Си и Ц и синтеровањем у окружењу инертног гаса, на графитној подлози се формира премаз СиЦ. Ова метода је једноставна, а премаз се добро везује за подлогу. Међутим, премазу недостаје уједначеност дебљине и може имати поре, што доводи до слабе отпорности на оксидацију.
Метода наношења спреја
Метода премазивања распршивањем укључује прскање течних сировина на површину графитне подлоге и њихово сушење на одређеној температури да би се формирао премаз. Ова метода је једноставна и исплатива, али резултира слабом везом између премаза и подлоге, лошом униформношћу премаза и танким премазима са ниском отпорношћу на оксидацију, који захтевају помоћне методе.
Метода прскања јонским снопом
Прскање јонским снопом користи пиштољ са јонским снопом за распршивање растопљених или делимично растопљених материјала на површину графитне подлоге, формирајући премаз након очвршћавања. Ова метода је једноставна и производи густе СиЦ премазе. Међутим, танки премази имају слабу отпорност на оксидацију, често се користе за СиЦ композитне премазе ради побољшања квалитета.
Сол-Гел метода
Сол-гел метода подразумева припрему једноликог, провидног раствора сол, покривање површине супстрата и добијање превлаке након сушења и синтеровања. Ова метода је једноставна и исплатива, али резултира премазима са ниском отпорношћу на термички удар и подложним пуцању, што ограничава његову широку примену.
Хемијска реакција паре (ЦВР)
ЦВР користи прах Си и СиО2 на високим температурама да би створио пару СиО, која реагује са супстратом угљеничног материјала да би формирала СиЦ премаз. Добијени СиЦ премаз се чврсто везује за подлогу, али процес захтева високе температуре реакције и трошкове.
Хемијско таложење паре (ЦВД)
ЦВД је примарна техника за припрему СиЦ премаза. Укључује реакције у гасној фази на површини графитне подлоге, где се сировине подвргавају физичким и хемијским реакцијама, депонујући као СиЦ премаз. ЦВД производи чврсто везане СиЦ премазе које повећавају отпорност подлоге на оксидацију и аблацију. Међутим, ЦВД има дуго времена таложења и може укључивати токсичне гасове.
Тржишна ситуација
На тржишту графитних носача обложених СиЦ, страни произвођачи имају значајно вођство и велики тржишни удео. Семицера је превазишла основне технологије за равномерни раст СиЦ премаза на графитним подлогама, пружајући решења која се баве топлотном проводљивошћу, модулом еластичности, крутошћу, дефектима решетке и другим проблемима квалитета, у потпуности испуњавајући захтеве МОЦВД опреме.
Будући изгледи
Кинеска индустрија полупроводника се брзо развија, са све већом локализацијом МОЦВД епитаксијалне опреме и ширењем апликација. Очекује се да ће тржиште графитних носача обложених СиЦ-ом брзо расти.
Закључак
Као кључна компонента у сложеној полупроводничкој опреми, овладавање технологијом производње језгра и локализација графитних пријемника обложених СиЦ је стратешки важно за кинеску индустрију полупроводника. Домаће поље графитних сусцептора обложено СиЦ напредује, а квалитет производа достиже међународне нивое.Семицеранастоји да постане водећи добављач у овој области.
Време поста: 17. јул 2024