Полупроводнички полупроводник планира да го зголеми производството на основни компоненти за опрема за производство на полупроводници на глобално ниво. До 2027 година, имаме за цел да основаме нова фабрика од 20.000 квадратни метри со вкупна инвестиција од 70 милиони американски долари. Една од нашите основни компоненти, насилициум карбид (SiC) носач на нафора, исто така познат како сусцептор, забележа значителен напредок. Значи, што точно е овој послужавник што ги држи наполитанките?
Во процесот на производство на нафора, епитаксијалните слоеви се градат на одредени подлоги на нафора за да се создадат уреди. На пример, епитаксијалните слоеви GaAs се подготвуваат на силиконски подлоги за LED уреди, SiC епитаксијалните слоеви се одгледуваат на спроводливи SiC подлоги за напојни апликации како што се SBD и MOSFET, а GaN епитаксијалните слоеви се конструирани на полуизолациски SiC подлоги за RF апликации како што се HEMT . Овој процес во голема мера се потпира нахемиско таложење на пареа (CVD)опрема.
Во опремата за CVD, подлогите не можат да се постават директно на метал или на едноставна основа за епитаксијално таложење поради различни фактори како проток на гас (хоризонтален, вертикален), температура, притисок, стабилност и контаминација. Затоа, се користи сусцептор за поставување на подлогата, што овозможува епитаксално таложење со помош на CVD технологијата. Овој суцептор еГрафитен чувствител обложен со SiC.
Графитни сензори обложени со SiC вообичаено се користат во опрема за метално-органско хемиско таложење на пареа (MOCVD) за поддршка и загревање на еднокристални подлоги. Термичката стабилност и униформност на Графитни сензори обложени со SiCсе клучни за квалитетот на растот на епитаксијалните материјали, што ги прави основна компонента на опремата MOCVD (водечките компании за опрема MOCVD како Veeco и Aixtron). Во моментов, технологијата MOCVD е широко користена во епитаксиалниот раст на филмовите GaN за сини LED диоди поради неговата едноставност, контролирана стапка на раст и висока чистота. Како суштински дел од реакторот MOCVD, начувствителен за епитаксијален раст на филмот GaNмора да има отпорност на висока температура, униформа топлинска спроводливост, хемиска стабилност и силна отпорност на термички шок. Графитот совршено ги исполнува овие барања.
Како основна компонента на опремата MOCVD, графитниот сензор поддржува и загрева еднокристални подлоги, директно влијаејќи на униформноста и чистотата на филмските материјали. Неговиот квалитет директно влијае на подготовката на епитаксијалните наполитанки. Меѓутоа, со зголемена употреба и различни работни услови, графитните сензори лесно се истрошуваат и се сметаат за потрошен материјал.
MOCVD чувствителнитреба да има одредени карактеристики на облогата за да се исполнат следниве барања:
- - Добра покриеност:Облогата мора целосно да го покрие графитниот сензор со висока густина за да спречи корозија во средина со корозивен гас.
- - Висока цврстина на врзување:Облогата мора силно да се поврзе со графитниот сензор, издржувајќи повеќе циклуси на висока и ниска температура без да се олупи.
- -Хемиска стабилност:Облогата мора да биде хемиски стабилна за да се избегне дефект во високи температури и корозивни атмосфери.
SiC, со својата отпорност на корозија, висока топлинска спроводливост, отпорност на термички шок и висока хемиска стабилност, добро функционира во епитаксиалната средина GaN. Дополнително, коефициентот на термичка експанзија на SiC е сличен на графитот, што го прави SiC претпочитаниот материјал за облоги на графитни чувствителни облоги.
Во моментов, вообичаените типови на SiC вклучуваат 3C, 4H и 6H, секој погоден за различни апликации. На пример, 4H-SiC може да произведе уреди со висока моќност, 6H-SiC е стабилен и се користи за оптоелектронски уреди, додека 3C-SiC е сличен по структура на GaN, што го прави погоден за производство на епитаксиален слој GaN и уреди за RF SiC-GaN. 3C-SiC, исто така познат како β-SiC, главно се користи како филм и материјал за обложување, што го прави примарен материјал за облоги.
Постојат различни методи за подготовкаSiC облоги, вклучувајќи сол-гел, вградување, четкање, плазма прскање, хемиска реакција на пареа (CVR) и хемиско таложење на пареа (CVD).
Меѓу нив, методот на вградување е процес на синтерување со висока температура во цврста фаза. Со ставање на графитната подлога во вграден прав кој содржи Si и C прашок и синтерување во средина на инертен гас, на графитната подлога се формира SiC облога. Овој метод е едноставен, а облогата добро се врзува со подлогата. Сепак, облогата нема униформност на дебелината и може да има пори, што доведува до слаба отпорност на оксидација.
Метод на обложување со прскање
Методот на обложување со прскање вклучува прскање на течни суровини на површината на графитната подлога и нивно стврднување на одредена температура за да се формира облога. Овој метод е едноставен и исплатлив, но резултира со слаба врска помеѓу облогата и подлогата, слаба униформност на облогата и тенки премази со мала отпорност на оксидација, за кои се потребни помошни методи.
Метод на прскање со јонски зрак
Прскањето со јонски сноп користи пиштол со јонски сноп за прскање стопени или делумно стопени материјали на површината на графитната подлога, формирајќи облога при зацврстување. Овој метод е едноставен и произведува густи SiC облоги. Сепак, тенките облоги имаат слаба отпорност на оксидација, често се користат за композитни облоги на SiC за да се подобри квалитетот.
Сол-гел метод
Методот сол-гел вклучува подготовка на униформен, транспарентен раствор на сол, покривање на површината на подлогата и добивање на облогата по сушењето и синтерувањето. Овој метод е едноставен и исплатлив, но резултира со премази со мала отпорност на термички шок и подложност на пукање, ограничувајќи ја неговата широка примена.
Хемиска реакција на пареа (CVR)
CVR користи Si и SiO2 прав на високи температури за да генерира пареа SiO, која реагира со супстратот на јаглеродниот материјал за да формира SiC облога. Добиената облога на SiC цврсто се врзува со подлогата, но процесот бара високи температури и трошоци на реакцијата.
Хемиско таложење на пареа (CVD)
CVD е примарна техника за подготовка на SiC облоги. Тоа вклучува реакции на гас-фаза на површината на графитната подлога, каде суровините подлежат на физички и хемиски реакции, депонирајќи како облога на SiC. CVD произведува цврсто врзани SiC облоги кои ја подобруваат отпорноста на оксидација и аблација на подлогата. Сепак, CVD има долго време на таложење и може да вклучува токсични гасови.
Состојба на пазарот
На пазарот на графитни сусцептори обложени со SiC, странските производители имаат значително водство и висок удел на пазарот. Semicera ги надмина основните технологии за униформен раст на облогата на SiC на графитни подлоги, обезбедувајќи решенија кои се однесуваат на топлинската спроводливост, модулот на еластичност, вкочанетоста, дефектите на решетката и други проблеми со квалитетот, целосно исполнувајќи ги барањата за опремата MOCVD.
Иднина перспектива
Кинеската полупроводничка индустрија брзо се развива, со зголемена локализација на епитаксијалната опрема MOCVD и проширување на апликациите. Се очекува пазарот на графитни сензори обложени со SiC да расте брзо.
Заклучок
Како клучна компонента во сложената полупроводничка опрема, совладувањето на основната технологија за производство и локализирањето на сензорите за графит обложени со SiC е стратешки важно за кинеската полупроводничка индустрија. Домашното поле за чувствителни графитни обложени со SiC напредува, а квалитетот на производот достигнува меѓународно ниво.Семицерасе стреми да стане водечки снабдувач во оваа област.
Време на објавување: 17 јули 2024 година