एसआयसी-लेपित ग्रेफाइट संवेदनशील काय आहे?

आकृती 1.सिक-लेपित ग्रेफाइट संवेदनशील

1? एपिटॅक्सियल लेयर आणि त्याची उपकरणे

वेफर मॅन्युफॅक्चरिंग प्रक्रियेदरम्यान, डिव्हाइसचे उत्पादन सुलभ करण्यासाठी आम्हाला काही वेफर सब्सट्रेट्सवर एपिटॅक्सियल लेयर तयार करणे आवश्यक आहे. एपिटॅक्सी म्हणजे एकाच क्रिस्टल सब्सट्रेटवर नवीन सिंगल क्रिस्टल वाढविण्याच्या प्रक्रियेचा संदर्भ देते ज्यावर काळजीपूर्वक प्रक्रिया केली गेली आहे, कापून, पीसणे आणि पॉलिशिंगद्वारे. नवीन सिंगल क्रिस्टल सब्सट्रेट किंवा भिन्न सामग्री (होमोपीटॅक्सियल किंवा हेटरोएपिटॅक्सियल) सारखीच सामग्री असू शकते. सब्सट्रेट क्रिस्टल फेजच्या बाजूने नवीन सिंगल क्रिस्टल थर वाढत असल्याने, त्याला एपिटॅक्सियल लेयर म्हणतात आणि डिव्हाइस उत्पादन एपिटॅक्सियल लेयरवर केले जाते. 

उदाहरणार्थ, अGAAS Epitaxialएलईडी लाइट-उत्सर्जक उपकरणांसाठी सिलिकॉन सब्सट्रेटवर लेयर तयार केला जातो; अSic epitaxialएसबीडी, एमओएसएफईटी आणि पॉवर applications प्लिकेशन्समधील इतर उपकरणांच्या बांधकामासाठी वाहक एसआयसी सब्सट्रेटवर थर वाढविला जातो; संप्रेषणासारख्या रेडिओ फ्रिक्वेन्सी applications प्लिकेशन्समध्ये एचईएमटी सारख्या डिव्हाइस तयार करण्यासाठी अर्ध-इन्सुलेट एसआयसी सब्सट्रेटवर जीएएन एपिटॅक्सियल लेयर तयार केला जातो. एसआयसी एपिटॅक्सियल मटेरियलची जाडी आणि पार्श्वभूमी वाहक एकाग्रता यासारख्या पॅरामीटर्सने एसआयसी डिव्हाइसच्या विविध विद्युत गुणधर्म थेट निर्धारित केले. या प्रक्रियेत, आम्ही रासायनिक वाष्प जमा (सीव्हीडी) उपकरणांशिवाय करू शकत नाही.

आकृती 2. एपिटॅक्सियल फिल्म ग्रोथ मोड

2. सीव्हीडी उपकरणांमध्ये एसआयसी लेपित ग्रेफाइट संवेदनशीलतेचे महत्त्व

सीव्हीडी उपकरणांमध्ये, आम्ही सब्सट्रेट थेट धातुवर किंवा फक्त एपिटॅक्सियल जमा करण्यासाठी बेसवर ठेवू शकत नाही, कारण यात गॅस फ्लो डायरेक्शन (क्षैतिज, अनुलंब), तापमान, दबाव, निर्धारण आणि दूषित पदार्थ यासारख्या अनेक घटकांचा समावेश आहे. म्हणून, आम्हाला एक संवेदनशील वापरण्याची आवश्यकता आहे (वेफर कॅरियर) सब्सट्रेट ट्रे वर ठेवणे आणि त्यावर एपिटॅक्सियल जमा करण्यासाठी सीव्हीडी तंत्रज्ञान वापरणे. हा संवेदनाक्षम म्हणजे एसआयसी-लेपित ग्रेफाइट सासेप्टर (ज्याला ट्रे देखील म्हणतात).

२.१ एमओसीव्हीडी उपकरणांमध्ये एसआयसी लेपित ग्रेफाइट संवेदना

एसआयसी-लेपित ग्रेफाइट सासेप्टरमध्ये महत्त्वपूर्ण भूमिका बजावतेमेटल सेंद्रिय रासायनिक वाष्प जमा (एमओसीव्हीडी) उपकरणेसिंगल क्रिस्टल सब्सट्रेट्सचे समर्थन आणि उष्णता देण्यासाठी. या संवेदनशीलतेची थर्मल स्थिरता आणि थर्मल एकरूपता एपिटॅक्सियल सामग्रीच्या गुणवत्तेसाठी महत्त्वपूर्ण आहे, म्हणून एमओसीव्हीडी उपकरणांमध्ये हे एक अपरिहार्य कोर घटक मानले जाते. मेटल सेंद्रिय रासायनिक वाष्प जमा (एमओसीव्हीडी) तंत्रज्ञान सध्या निळ्या एलईडीमध्ये जीएएन पातळ चित्रपटांच्या एपिटॅक्सियल ग्रोथमध्ये मोठ्या प्रमाणात वापरली जाते कारण त्यात साध्या ऑपरेशन, नियंत्रणीय वाढीचा दर आणि उच्च शुद्धतेचे फायदे आहेत.

एमओसीव्हीडी उपकरणांमधील मुख्य घटकांपैकी एक म्हणून, वेटेक सेमीकंडक्टर ग्रेफाइट सासेप्टर सिंगल क्रिस्टल सब्सट्रेट्सचे समर्थन आणि गरम करण्यासाठी जबाबदार आहे, जे पातळ फिल्म सामग्रीच्या एकरूपता आणि शुद्धतेवर थेट परिणाम करते आणि अशा प्रकारे एपिटेक्सियल वेफर्सच्या तयारीच्या गुणवत्तेशी संबंधित आहे. जसजसे वापराची संख्या वाढते आणि कार्यरत वातावरण बदलते, तसतसे ग्रेफाइट संवेदनशील परिधान करण्यास प्रवृत्त होते आणि म्हणूनच ते उपभोग्य म्हणून वर्गीकृत केले जाते.

2.2. एसआयसी लेपित ग्रेफाइट संवेदनशीलतेची वैशिष्ट्ये

एमओसीव्हीडी उपकरणांच्या गरजा भागविण्यासाठी, ग्रेफाइट स्यूससेप्टरसाठी आवश्यक असलेल्या कोटिंगमध्ये खालील मानकांची पूर्तता करण्यासाठी विशिष्ट वैशिष्ट्ये असणे आवश्यक आहे:

✔ चांगले कव्हरेज: एसआयसी कोटिंगने संक्षिप्त वायूच्या वातावरणामध्ये नुकसान टाळण्यासाठी उच्च प्रमाणात घनता असणे आवश्यक आहे.

✔ उच्च बंधन शक्ती: कोटिंगला दृढपणे संवेदनाक्षमतेशी जोडले जावे आणि एकाधिक उच्च-तापमान आणि कमी-तापमान चक्रानंतर खाली पडणे सोपे नाही.

✔ चांगली रासायनिक स्थिरता: उच्च तापमान आणि संक्षारक वातावरणामध्ये अपयश टाळण्यासाठी कोटिंगमध्ये चांगली रासायनिक स्थिरता असणे आवश्यक आहे.

२.3 ग्रेफाइट आणि सिलिकॉन कार्बाईड मटेरियलशी जुळणार्‍या अडचणी आणि आव्हाने

सिलिकॉन कार्बाईड (एसआयसी) गंज प्रतिरोध, उच्च थर्मल चालकता, थर्मल शॉक प्रतिरोध आणि चांगली रासायनिक स्थिरता यासारख्या फायद्यांमुळे जीएएन एपिटॅक्सियल वातावरणात चांगली कामगिरी करते. त्याचे औष्णिक विस्तार गुणांक ग्रेफाइट प्रमाणेच आहे, ज्यामुळे ते ग्रेफाइट स्यूससेप्टर कोटिंग्जसाठी प्राधान्य दिले जाते.

तथापि, शेवटी,ग्रेफाइटआणिसिलिकॉन कार्बाईडदोन भिन्न सामग्री आहेत आणि अजूनही अशी परिस्थिती असेल जिथे कोटिंगचे लहान सेवा आयुष्य आहे, खाली पडणे सोपे आहे आणि वेगवेगळ्या थर्मल विस्तार गुणांकांमुळे खर्च वाढतो. 

3? एसआयसी कोटिंग तंत्रज्ञान

3.1. सामान्य प्रकारचे एसआयसी

सध्या, एसआयसीच्या सामान्य प्रकारांमध्ये 3 सी, 4 एच आणि 6 एच समाविष्ट आहे आणि विविध प्रकारचे एसआयसी वेगवेगळ्या हेतूंसाठी योग्य आहेत. उदाहरणार्थ, 4 एच-एसआयसी उच्च-शक्ती उपकरणांच्या निर्मितीसाठी योग्य आहे, 6 एच-एसआयसी तुलनेने स्थिर आहे आणि ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक उपकरणांसाठी वापरली जाऊ शकते आणि जीएएनच्या समान संरचनेमुळे जीएएन एपिटॅक्सियल थर तयार करण्यासाठी आणि एसआयसी-जीएन आरएफ उपकरणे तयार करण्यासाठी 3 सी-एसआयसी वापरली जाऊ शकते. 3 सी-एसआयसीला सामान्यत: β- सीआयसी म्हणून देखील संबोधले जाते, जे मुख्यतः पातळ चित्रपट आणि कोटिंग सामग्रीसाठी वापरले जाते. म्हणून, सध्या कोटिंग्जसाठी मुख्य सामग्री आहे.

2.२.सिलिकॉन कार्बाईड कोटिंगतयारी पद्धत

सिलिकॉन कार्बाईड कोटिंग्ज तयार करण्यासाठी बरेच पर्याय आहेत ज्यात जेल-सोल पद्धत, स्प्रेिंग पद्धत, आयन बीम स्प्रेइंग पद्धत, रासायनिक वाष्प प्रतिक्रिया पद्धत (सीव्हीआर) आणि रासायनिक वाष्प जमा पद्धत (सीव्हीडी) यासह. त्यापैकी, रासायनिक वाष्प जमा करण्याची पद्धत (सीव्हीडी) सध्या एसआयसी कोटिंग्ज तयार करण्यासाठी मुख्य तंत्रज्ञान आहे. ही पद्धत गॅस फेज रिएक्शनद्वारे सब्सट्रेटच्या पृष्ठभागावर एसआयसी कोटिंग्ज जमा करते, ज्यात कोटिंग आणि सब्सट्रेट दरम्यान जवळचे बंधनांचे फायदे आहेत, ज्यामुळे थर सामग्रीचा ऑक्सिडेशन रेझिस्टन्स आणि अ‍ॅबिलेशन प्रतिरोध सुधारतो.

एम्बेडिंग पावडरमध्ये ग्रेफाइट सब्सट्रेट ठेवून आणि जड वातावरणात उच्च तापमानात सिंटरिंग करून उच्च-तापमान सिंटरिंग पद्धत शेवटी सब्सट्रेटच्या पृष्ठभागावर एसआयसी लेप तयार करते, ज्याला एम्बेडिंग पद्धत म्हणतात. जरी ही पद्धत सोपी आहे आणि लेप सब्सट्रेटला घट्ट बंधनकारक आहे, परंतु जाडीच्या दिशेने कोटिंगची एकसमानता कमी आहे आणि छिद्र दिसू लागतात, ज्यामुळे ऑक्सिडेशन प्रतिरोध कमी होतो.

✔ फवारणी पद्धतग्रेफाइट सब्सट्रेटच्या पृष्ठभागावर द्रव कच्च्या मालाची फवारणी करणे आणि नंतर कोटिंग तयार करण्यासाठी विशिष्ट तापमानात कच्च्या मालाची घनरूप करणे समाविष्ट आहे. जरी ही पद्धत कमी किमतीची असली तरी कोटिंग सब्सट्रेटशी कमकुवतपणे बंधनकारक आहे आणि कोटिंगमध्ये एकसारखेपणा, पातळ जाडी आणि ऑक्सिडेशन खराब नसणे आणि सामान्यत: अतिरिक्त उपचारांची आवश्यकता असते.

✔ आयन बीम फवारणी तंत्रज्ञानग्रेफाइट सब्सट्रेटच्या पृष्ठभागावर वितळलेल्या किंवा अंशतः वितळलेल्या सामग्रीची फवारणी करण्यासाठी आयन बीम गन वापरते, जे नंतर ठोस आणि बॉन्ड्स एक कोटिंग तयार करते. जरी ऑपरेशन सोपे आहे आणि तुलनेने दाट सिलिकॉन कार्बाईड कोटिंग तयार करू शकते, परंतु कोटिंग तोडणे सोपे आहे आणि ऑक्सिडेशनचा प्रतिकार कमी आहे. हे सहसा उच्च-गुणवत्तेचे एसआयसी कंपोझिट कोटिंग्ज तयार करण्यासाठी वापरले जाते.

✔ सोल-जेल पद्धत, या पद्धतीमध्ये एकसमान आणि पारदर्शक सोल सोल्यूशन तयार करणे, ते सब्सट्रेटच्या पृष्ठभागावर लागू करणे आणि नंतर कोरडे करणे आणि कोटिंग तयार करणे समाविष्ट आहे. जरी ऑपरेशन सोपे आहे आणि किंमत कमी आहे, परंतु तयार कोटिंगमध्ये कमी थर्मल शॉक प्रतिरोध आहे आणि क्रॅकिंगची शक्यता आहे, म्हणून त्याची अनुप्रयोग श्रेणी मर्यादित आहे.

✔ रासायनिक वाष्प प्रतिक्रिया तंत्रज्ञान (सीव्हीआर): सीव्हीआर एसआयओ वाफ तयार करण्यासाठी एसआय आणि एसआयओ 2 पावडरचा वापर करते आणि कार्बन मटेरियल सब्सट्रेटच्या पृष्ठभागावर रासायनिक प्रतिक्रियेद्वारे एसआयसी कोटिंग तयार करते. जरी घट्ट बंधनकारक लेप तयार केले जाऊ शकते, परंतु उच्च प्रतिक्रिया तापमान आवश्यक आहे आणि किंमत जास्त आहे.

✔ रासायनिक वाष्प जमा (सीव्हीडी): सीव्हीडी सध्या एसआयसी कोटिंग्ज तयार करण्यासाठी सर्वाधिक प्रमाणात वापरले जाणारे तंत्रज्ञान आहे आणि सब्सट्रेटच्या पृष्ठभागावर गॅस फेजच्या प्रतिक्रियेद्वारे एसआयसी कोटिंग्ज तयार केल्या जातात. या पद्धतीने तयार केलेले कोटिंग सब्सट्रेटशी जवळून बंधनकारक आहे, जे सब्सट्रेटचे ऑक्सिडेशन प्रतिरोध आणि lation बिलेशन रेझिस्टन्स सुधारते, परंतु दीर्घ मुदतीसाठी आवश्यक आहे आणि प्रतिक्रिया वायू विषारी असू शकते.

आकृती 3. केमिकल वाफ डिपॉझेशन डायग्राम

4? बाजारपेठ स्पर्धा आणिहे सेमीकंडक्टरचे तांत्रिक नावीन्य

एसआयसी लेपित ग्रेफाइट सब्सट्रेट मार्केटमध्ये, परदेशी उत्पादकांनी यापूर्वी सुरू केले, स्पष्ट अग्रगण्य फायदे आणि बाजारात जास्त वाटा. आंतरराष्ट्रीय स्तरावर, नेदरलँड्समधील झीककार्ड, जर्मनीमधील एसजीएल, जपानमधील टोयो तानसो आणि अमेरिकेत एमईएमसी मुख्य प्रवाहातील पुरवठादार आहेत आणि ते मुळात आंतरराष्ट्रीय बाजारपेठेत मक्तेदारी करतात. तथापि, ग्रेफाइट सब्सट्रेट्सच्या पृष्ठभागावर एकसमान वाढणार्‍या एसआयसी कोटिंग्जच्या मुख्य तंत्रज्ञानाचा अर्थ चीनने मोडला आहे आणि त्याची गुणवत्ता देशी आणि परदेशी ग्राहकांनी सत्यापित केली आहे. त्याच वेळी, त्यास किंमतीत काही स्पर्धात्मक फायदे देखील आहेत, जे एसआयसी लेपित ग्रेफाइट सब्सट्रेट्सच्या वापरासाठी एमओसीव्हीडी उपकरणांच्या आवश्यकता पूर्ण करू शकतात. 

वेटेक सेमीकंडक्टरच्या क्षेत्रात संशोधन आणि विकासात गुंतले आहेSic कोटिंग्ज20 वर्षांहून अधिक काळ. म्हणूनच, आम्ही एसजीएल सारखेच बफर लेयर तंत्रज्ञान सुरू केले आहे. स्पेशल प्रोसेसिंग टेक्नॉलॉजीद्वारे सेवा जीवनात दोन वेळा वाढविण्यासाठी ग्रेफाइट आणि सिलिकॉन कार्बाईड दरम्यान बफर लेयर जोडला जाऊ शकतो.