Ról Ríthábhachtach agus Cásanna Feidhmithe Smaointeoirí Graifíte atá Brataithe le SiC i Déantúsaíocht Leathsheoltóra

Leathsheoltóir Leathsheoltóra pleananna chun táirgeadh comhpháirteanna lárnacha do threalamh déantúsaíochta leathsheoltóra a mhéadú ar fud an domhain. Faoi 2027, tá sé mar aidhm againn monarcha nua 20,000 méadar cearnach a bhunú le hinfheistíocht iomlán de 70 milliún USD. Ceann de na comhpháirteanna lárnacha atá againn, aniompróir sliseog chomhdhúile sileacain (SiC)., ar a dtugtar susceptor freisin, tá dul chun cinn suntasach le feiceáil. Mar sin, cad é go díreach an tráidire seo a choinníonn na sliseog?

Sa phróiseas déantúsaíochta wafer, tógtar sraitheanna epitaxial ar fhoshraitheanna wafer áirithe chun feistí a chruthú. Mar shampla, ullmhaítear sraitheanna epitaxial GaAs ar fhoshraitheanna sileacain le haghaidh feistí LED, fástar sraitheanna epitaxial SiC ar fhoshraitheanna seoltacha SiC le haghaidh feidhmeanna cumhachta cosúil le SBDanna agus MOSFETanna, agus tógtar sraitheanna epitaxial GaN ar fhoshraitheanna SiC leath-inslithe le haghaidh feidhmeanna RF mar HEMTanna. . Braitheann an próiseas seo go mórsil-leagan ceimiceach gaile (CVD)trealamh.

I dtrealamh CVD, ní féidir foshraitheanna a chur go díreach ar mhiotal nó ar bhonn simplí le haghaidh sil-leagan epitaxial mar gheall ar fhachtóirí éagsúla cosúil le sreabhadh gáis (cothrománach, ingearach), teocht, brú, cobhsaíocht agus éilliú. Mar sin, úsáidtear susceptor chun an tsubstráit a chur ar, a chumasaíonn sil-leagan epitaxial ag baint úsáide as teicneolaíocht CVD. Is é an susceptor seo anGabhdán graifíte SiC-brataithe.

Gabhdóirí graifíte SiC-brataithe a úsáidtear go hiondúil i dtrealamh Taistil Gail Cheimiceach Miotail-Orgánach (MOCVD) chun foshraitheanna aonchriostail a thacú agus a théamh. Cobhsaíocht theirmeach agus aonfhoirmeacht Gabhdóirí graifíte SiC-brataitheríthábhachtach do cháilíocht fáis na n-ábhar epitaxial, rud a fhágann go bhfuil siad ina gcomhpháirt lárnach de threalamh MOCVD (cuideachtaí trealaimh MOCVD is fearr mar Veeco agus Aixtron). Faoi láthair, úsáidtear teicneolaíocht MOCVD go forleathan i bhfás epitaxial scannáin GaN do stiúir gorm mar gheall ar a simplíocht, ráta fáis inrialaithe, agus ard-íonacht. Mar chuid riachtanach den imoibreoir MOCVD, tá ansusceptor d'fhás epitaxial scannán GaNNí mór go mbeadh friotaíocht ardteochta, seoltacht teirmeach aonfhoirmeach, cobhsaíocht cheimiceach, agus friotaíocht turraing teirmeach láidir. Comhlíonann graifít na ceanglais seo go foirfe.

Mar chroí-chomhpháirt de threalamh MOCVD, tacaíonn agus téann an susceptor graifíte foshraitheanna aonchriostail, rud a chuireann isteach go díreach ar aonfhoirmeacht agus íonacht na n-ábhar scannáin. Bíonn tionchar díreach ag a cháilíocht ar ullmhú sliseog epitaxial. Mar sin féin, le húsáid mhéadaithe agus coinníollacha oibre éagsúla, caitear amach go héasca sochtóirí graifíte agus meastar gur earraí inchaite iad.

susceptors MOCVDní mór tréithe sciath áirithe a bheith acu chun na ceanglais seo a leanas a chomhlíonadh:

• -Clúdach maith:Caithfidh an sciath an t-ionadaí graifít a chlúdach go hiomlán le dlús ard chun creimeadh a chosc i dtimpeallacht gáis creimneach.
• -Ard-neart nascáil:Caithfidh an sciath nascadh go láidir leis an súdaire graifíte, in ainneoin timthriallta ardteochta agus ísealteochta iomadúla gan scamhadh.
• -Cobhsaíocht cheimiceach:Caithfidh an sciath a bheith cobhsaí go ceimiceach chun teip in atmaisféir ardteochta agus creimneach a sheachaint.

Feidhmíonn SiC, lena friotaíocht creimeadh, seoltacht ard teirmeach, friotaíocht turraing teirmeach, agus cobhsaíocht ard ceimiceach, go maith i dtimpeallacht epitaxial GaN. Ina theannta sin, tá comhéifeacht leathnaithe teirmeach SiC cosúil le graifít, rud a fhágann gurb é SiC an t-ábhar is fearr le haghaidh bratuithe susceptor graifíte.

Faoi láthair, cuimsíonn cineálacha coitianta SiC 3C, 4H, agus 6H, gach ceann acu oiriúnach d'iarratais éagsúla. Mar shampla, is féidir le 4H-SiC feistí ard-chumhachta a tháirgeadh, tá 6H-SiC cobhsaí agus úsáidtear é le haghaidh feistí optoelectronic, agus tá 3C-SiC cosúil i struchtúr le GaN, rud a fhágann go bhfuil sé oiriúnach le haghaidh táirgeadh ciseal epitaxial GaN agus feistí SiC-GaN RF. Úsáidtear 3C-SiC, ar a dtugtar β-SiC freisin, go príomha mar scannán agus ábhar sciath, rud a fhágann go bhfuil sé ina phríomh-ábhar le haghaidh bratuithe.

Tá modhanna éagsúla a ullmhúCótaí SiC, lena n-áirítear sól-ghlóthach, leabú, scuabadh, spraeáil plasma, imoibriú ceimiceach gaile (CVR), agus sil-leagan ceimiceach gaile (CVD).

Ina measc seo, is próiseas shintéirithe ard-teocht soladach-chéim é an modh leabaithe. Trí an tsubstráit graifít a chur i bpúdar leabaithe ina bhfuil púdar Si agus C agus shintéiriú i dtimpeallacht gáis táimhe, foirmíonn sciath SiC ar an tsubstráit graifíte. Tá an modh seo simplí, agus nascann an sciath go maith leis an tsubstráit. Mar sin féin, níl aonfhoirmeacht tiús ag an sciath agus d'fhéadfadh go mbeadh pores ann, rud a fhágann go bhfuil droch-fhriotaíocht ocsaídiúcháin ann.

Modh Clúdach Sprae

Is éard atá i gceist leis an modh sciath spraeála ná amhábhair leachtacha a spraeáil ar dhromchla an tsubstráit graifíte agus iad a leigheas ag teocht shonrach chun sciath a dhéanamh. Tá an modh seo simplí agus éifeachtach ó thaobh costais ach mar thoradh ar nascáil lag idir an sciath agus tsubstráit, aonfhoirmeacht sciath bocht, agus bratuithe tanaí le friotaíocht ocsaídiúcháin íseal, a éilíonn modhanna cúnta.

Modh Spraeála Bhíoma ian

Úsáideann spraeáil léas ian gunna léasa ian chun ábhair leáite nó leáite go páirteach a spraeáil ar dhromchla an tsubstráit graifíte, rud a chruthaíonn sciath nuair a sholadaítear é. Tá an modh seo simplí agus táirgeann sé bratuithe dlúth SiC. Mar sin féin, tá friotaíocht ocsaídiúcháin lag ag na bratuithe tanaí, a úsáidtear go minic le haghaidh bratuithe ilchodacha SiC chun cáilíocht a fheabhsú.

Modh Sol-Glóthach

Is éard atá i gceist leis an modh sol-glóthach réiteach sol aonfhoirmeach, trédhearcach a ullmhú, a chlúdaíonn dromchla an tsubstráit, agus an sciath a fháil tar éis a thriomú agus a shintéiriú. Tá an modh seo simplí agus éifeachtach ó thaobh costais ach is é an toradh a bhíonn air ná bratuithe le friotaíocht íseal turrainge teirmeach agus so-ghabhálacht do scoilteadh, rud a chuireann srian lena chur i bhfeidhm go forleathan.

Imoibriú Ceimiceach Gaile (CVR)

Úsáideann CVR púdar Si agus SiO2 ag teochtaí arda chun gal SiO a ghiniúint, a imoibríonn leis an tsubstráit ábhar carbóin chun sciath SiC a fhoirmiú. Nascann an sciath SiC mar thoradh air go docht leis an tsubstráit, ach éilíonn an próiseas teocht ard agus costais imoibrithe.

Taistil Cheimiceach Gaile (CVD)

Is é CVD an phríomhtheicníc chun bratuithe SiC a ullmhú. Baineann sé le frithghníomhartha gás-chéim ar dhromchla an tsubstráit graifíte, áit a dtéann amhábhair faoi imoibrithe fisiceacha agus ceimiceacha, agus iad á dtaisceadh mar bhratú SiC. Táirgeann CVD bratuithe SiC atá nasctha go docht a chuireann le friotaíocht ocsaídiúcháin agus díothaithe an tsubstráit. Mar sin féin, tá amanna fada sil-leagan ag CVD agus d’fhéadfadh gás tocsaineacha a bheith i gceist.

Staid an Mhargaidh

Sa mhargadh susceptor graifít atá brataithe le SiC, tá luaidhe suntasach agus sciar den mhargadh ard ag monaróirí eachtracha. Tá Semicera tar éis croí-theicneolaíochtaí a shárú maidir le fás sciath SiC aonfhoirmeach ar fhoshraitheanna graifíte, ag soláthar réitigh a thugann aghaidh ar sheoltacht theirmeach, modulus leaisteacha, stiffness, lochtanna laitíse, agus saincheisteanna cáilíochta eile, a chomhlíonann riachtanais trealaimh MOCVD go hiomlán.

Outlook Todhchaí

Tá tionscal leathsheoltóra na Síne ag forbairt go tapa, le méadú ar logánú trealaimh epitaxial MOCVD agus iarratais leathnaithe. Táthar ag súil go bhfásfaidh an margadh súiteora graifíte atá brataithe le SiC go tapa.

Conclúid

Mar chomhpháirt ríthábhachtach i dtrealamh leathsheoltóra cumaisc, tá sé tábhachtach go straitéiseach do thionscal leathsheoltóra na Síne máistreacht a dhéanamh ar an gcroí-theicneolaíocht táirgthe agus súdairí graifíte atá brataithe le SiC a áitiú. Tá an réimse súiteora graifíte atá brataithe le SiC baile faoi bhláth, agus tá cáilíocht an táirge ag baint amach an leibhéil idirnáisiúnta.leathmhiorag iarraidh a bheith ina sholáthraí tosaigh sa réimse seo.