Semicera Semiconductor planong pataasin ang produksyon ng mga pangunahing bahagi para sa mga kagamitan sa pagmamanupaktura ng semiconductor sa buong mundo. Sa pamamagitan ng 2027, nilalayon naming magtatag ng bagong 20,000 metro kuwadrado na pabrika na may kabuuang pamumuhunan na 70 milyong USD. Isa sa aming mga pangunahing bahagi, angsilicon carbide (SiC) wafer carrier, na kilala rin bilang isang susceptor, ay nakakita ng mga makabuluhang pagsulong. Kaya, ano nga ba itong tray na naglalaman ng mga ostiya?
Sa proseso ng pagmamanupaktura ng wafer, ang mga epitaxial layer ay itinayo sa ilang mga substrate ng wafer upang lumikha ng mga device. Halimbawa, ang mga layer ng epitaxial ng GaAs ay inihanda sa mga silicon na substrate para sa mga LED device, ang mga SiC epitaxial layer ay pinalaki sa mga conductive na SiC substrate para sa mga power application tulad ng mga SBD at MOSFET, at ang mga GaN epitaxial layer ay itinayo sa mga semi-insulating na SiC substrate para sa mga RF application tulad ng mga HEMT . Ang prosesong ito ay lubos na umaasachemical vapor deposition (CVD)kagamitan.
Sa CVD equipment, hindi maaaring direktang ilagay ang mga substrate sa metal o isang simpleng base para sa epitaxial deposition dahil sa iba't ibang salik tulad ng daloy ng gas (pahalang, patayo), temperatura, presyon, katatagan, at kontaminasyon. Samakatuwid, ang isang susceptor ay ginagamit upang ilagay ang substrate, na nagpapagana ng epitaxial deposition gamit ang teknolohiyang CVD. Ang susceptor na ito ay angSiC-coated graphite susceptor.
SiC-coated graphite susceptors ay karaniwang ginagamit sa Metal-Organic Chemical Vapor Deposition (MOCVD) na kagamitan upang suportahan at painitin ang mga single-crystal na substrate. Ang thermal katatagan at pagkakapareho ng SiC-coated graphite susceptorsay mahalaga para sa paglago ng kalidad ng mga epitaxial na materyales, na ginagawa silang isang pangunahing bahagi ng MOCVD equipment (nangunguna sa MOCVD equipment company gaya ng Veeco at Aixtron). Sa kasalukuyan, malawakang ginagamit ang teknolohiya ng MOCVD sa epitaxial growth ng GaN films para sa mga asul na LED dahil sa pagiging simple nito, nakokontrol na rate ng paglago, at mataas na kadalisayan. Bilang mahalagang bahagi ng MOCVD reactor, angsusceptor para sa GaN film epitaxial growthdapat mayroong mataas na temperatura na pagtutol, pare-parehong thermal conductivity, kemikal na katatagan, at malakas na thermal shock resistance. Ang graphite ay ganap na nakakatugon sa mga kinakailangang ito.
Bilang pangunahing bahagi ng MOCVD equipment, sinusuportahan at pinapainit ng graphite susceptor ang mga single-crystal substrates, na direktang nakakaapekto sa pagkakapareho at kadalisayan ng mga materyales sa pelikula. Ang kalidad nito ay direktang nakakaapekto sa paghahanda ng mga epitaxial wafer. Gayunpaman, sa tumaas na paggamit at iba't ibang mga kondisyon sa pagtatrabaho, ang mga graphite susceptor ay madaling maubos at itinuturing na mga consumable.
Mga susceptor ng MOCVDkailangang magkaroon ng ilang mga katangian ng patong upang matugunan ang mga sumusunod na kinakailangan:
- -Magandang coverage:Dapat na ganap na takpan ng coating ang graphite susceptor na may mataas na densidad upang maiwasan ang kaagnasan sa isang kapaligirang kinakaing gas.
- -Mataas na lakas ng bonding:Ang patong ay dapat na mahigpit na nakadikit sa graphite susceptor, na nakatiis sa maraming mga siklo ng mataas na temperatura at mababang temperatura nang hindi nababalat.
- -Katatagan ng kemikal:Ang patong ay dapat na chemically stable upang maiwasan ang pagkabigo sa mataas na temperatura at kinakaing unti-unti na mga atmospheres.
Ang SiC, na may resistensya sa kaagnasan, mataas na thermal conductivity, thermal shock resistance, at mataas na chemical stability, ay mahusay na gumaganap sa GaN epitaxial na kapaligiran. Bilang karagdagan, ang thermal expansion coefficient ng SiC ay katulad ng graphite, na ginagawang SiC ang ginustong materyal para sa graphite susceptor coatings.
Sa kasalukuyan, ang mga karaniwang uri ng SiC ay kinabibilangan ng 3C, 4H, at 6H, bawat isa ay angkop para sa iba't ibang aplikasyon. Halimbawa, ang 4H-SiC ay maaaring gumawa ng mga high-power na device, ang 6H-SiC ay stable at ginagamit para sa mga optoelectronic na device, habang ang 3C-SiC ay katulad ng istraktura sa GaN, na ginagawa itong angkop para sa GaN epitaxial layer production at SiC-GaN RF device. Ang 3C-SiC, na kilala rin bilang β-SiC, ay pangunahing ginagamit bilang isang film at coating material, na ginagawa itong pangunahing materyal para sa coatings.
Mayroong iba't ibang mga paraan upang maghandaSiC coatings, kabilang ang sol-gel, pag-embed, pagsipilyo, pag-spray ng plasma, chemical vapor reaction (CVR), at chemical vapor deposition (CVD).
Kabilang sa mga ito, ang paraan ng pag-embed ay isang high-temperature na solid-phase na proseso ng sintering. Sa pamamagitan ng paglalagay ng graphite substrate sa isang embedding powder na naglalaman ng Si at C powder at sintering sa isang inert gas environment, isang SiC coating ay nabubuo sa graphite substrate. Ang pamamaraang ito ay simple, at ang patong ay nakakabit nang maayos sa substrate. Gayunpaman, ang patong ay walang pagkakapareho ng kapal at maaaring may mga pores, na humahantong sa mahinang paglaban sa oksihenasyon.
Paraan ng Pag-spray ng Patong
Ang pamamaraan ng spray coating ay kinabibilangan ng pag-spray ng mga likidong hilaw na materyales sa ibabaw ng graphite substrate at pagpapagaling sa kanila sa isang tiyak na temperatura upang bumuo ng isang patong. Ang pamamaraang ito ay simple at cost-effective ngunit nagreresulta sa mahinang pagbubuklod sa pagitan ng coating at substrate, mahinang coating uniformity, at manipis na coatings na may mababang oxidation resistance, na nangangailangan ng mga auxiliary na pamamaraan.
Paraan ng Pag-spray ng Ion Beam
Gumagamit ang pag-spray ng ion beam ng baril ng ion beam upang mag-spray ng natunaw o bahagyang natunaw na mga materyales sa ibabaw ng substrate ng graphite, na bumubuo ng isang patong sa solidification. Ang pamamaraang ito ay simple at gumagawa ng mga siksik na SiC coatings. Gayunpaman, ang mga manipis na coatings ay may mahinang oxidation resistance, kadalasang ginagamit para sa SiC composite coatings upang mapabuti ang kalidad.
Paraan ng Sol-Gel
Ang pamamaraan ng sol-gel ay nagsasangkot ng paghahanda ng isang pare-pareho, transparent na solusyon ng sol, na sumasakop sa ibabaw ng substrate, at pagkuha ng patong pagkatapos ng pagpapatuyo at sintering. Ang pamamaraang ito ay simple at cost-effective ngunit nagreresulta sa mga coatings na may mababang thermal shock resistance at pagkamaramdamin sa pag-crack, na nililimitahan ang malawakang paggamit nito.
Chemical Vapor Reaction (CVR)
Gumagamit ang CVR ng Si at SiO2 na pulbos sa mataas na temperatura upang makabuo ng singaw ng SiO, na tumutugon sa substrate ng carbon material upang bumuo ng SiC coating. Ang resultang SiC coating bond ay mahigpit sa substrate, ngunit ang proseso ay nangangailangan ng mataas na temperatura ng reaksyon at gastos.
Chemical Vapor Deposition (CVD)
Ang CVD ay ang pangunahing pamamaraan para sa paghahanda ng SiC coatings. Ito ay nagsasangkot ng mga reaksyon ng gas-phase sa ibabaw ng graphite substrate, kung saan ang mga hilaw na materyales ay sumasailalim sa mga pisikal at kemikal na reaksyon, na nagdedeposito bilang isang SiC coating. Ang CVD ay gumagawa ng mahigpit na nakagapos na mga SiC coating na nagpapahusay sa oxidation at ablation resistance ng substrate. Gayunpaman, ang CVD ay may mahabang oras ng pagdeposito at maaaring may kasamang mga nakakalason na gas.
Sitwasyon ng Market
Sa SiC-coated graphite susceptor market, ang mga dayuhang tagagawa ay may malaking lead at mataas na market share. Nagtagumpay ang Semicera sa mga pangunahing teknolohiya para sa pare-parehong paglaki ng SiC coating sa mga graphite substrates, na nagbibigay ng mga solusyon na tumutugon sa thermal conductivity, elastic modulus, stiffness, lattice defect, at iba pang mga isyu sa kalidad, na ganap na nakakatugon sa mga kinakailangan ng MOCVD equipment.
Outlook sa hinaharap
Ang industriya ng semiconductor ng China ay mabilis na umuunlad, na may pagtaas ng lokalisasyon ng MOCVD epitaxial equipment at pagpapalawak ng mga aplikasyon. Ang SiC-coated graphite susceptor market ay inaasahang lalago nang mabilis.
Konklusyon
Bilang isang mahalagang bahagi sa compound semiconductor equipment, ang pag-master sa pangunahing teknolohiya ng produksyon at pag-localize ng SiC-coated graphite susceptors ay madiskarteng mahalaga para sa industriya ng semiconductor ng China. Ang domestic SiC-coated graphite susceptor field ay umuunlad, na may kalidad ng produkto na umaabot sa internasyonal na antas.Semiceraay nagsusumikap na maging isang nangungunang supplier sa larangang ito.
Oras ng post: Hul-17-2024