Semicera Semiconductor Pläng fir d'Produktioun vu Kärkomponenten fir Halbleiterfabrikatiounsausrüstung weltwäit ze erhéijen. Bis 2027 ziele mir eng nei 20.000 Quadratmeter Fabréck mat enger Gesamtinvestitioun vu 70 Milliounen USD opzebauen. Ee vun eise Kär Komponente, derSilicon Carbide (SiC) wafer carrier, och bekannt als Susceptor, huet bedeitend Fortschrëtter gesinn. Also, wat ass genau dësen Schacht, deen d'Wafers hält?
Am Wafer Fabrikatiounsprozess ginn epitaxial Schichten op bestëmmte Wafer Substrate gebaut fir Geräter ze kreéieren. Zum Beispill ginn GaAs epitaxial Schichten op Siliziumsubstrater fir LED Geräter virbereet, SiC epitaxial Schichten ginn op konduktiv SiC Substrate fir Kraaftapplikatiounen wéi SBDs a MOSFETs ugebaut, a GaN epitaxial Schichten ginn op semi-isoléierend SiC Substrate fir RF Uwendungen wéi HEMTs konstruéiert. . Dëse Prozess hänkt staark opChemesch Vapor Deposition (CVD)Equipement.
An CVD Ausrüstung kënnen d'Substrater net direkt op Metall oder eng einfach Basis fir epitaxial Oflagerung plazéiert ginn wéinst verschiddene Faktoren wéi Gasfloss (horizontal, vertikal), Temperatur, Drock, Stabilitéit a Kontaminatioun. Dofir gëtt e Susceptor benotzt fir de Substrat op ze setzen, wat epitaxial Oflagerung mat CVD Technologie erlaabt. Dëst susceptor ass denSiC-beschichtete Grafit-Susceptor.
SiC-beschichtete Grafit-Susceptoren ginn typesch an Metal-Organic Chemical Vapor Deposition (MOCVD) Ausrüstung benotzt fir Single-Crystal Substrate z'ënnerstëtzen an z'erhëtzen. D'thermesch Stabilitéit an Uniformitéit vun SiC-beschichtete Grafit-Susceptorensinn entscheedend fir d'Wuesstumsqualitéit vun epitaxialen Materialien, sou datt se e Kärkomponent vun der MOCVD Ausrüstung maachen (féierend MOCVD Ausrüstungsfirmen wéi Veeco an Aixtron). Momentan gëtt MOCVD Technologie wäit benotzt am epitaxialen Wuesstum vu GaN Filmer fir blo LEDs wéinst senger Einfachheet, kontrolléierbarer Wuesstumsrate an héijer Rengheet. Als e wesentleche Bestanddeel vum MOCVD-Reaktor, densusceptor fir GaN Film epitaxial Wuesstemmuss héich Temperatur Resistenz, eenheetlech thermesch Leit, chemesch Stabilitéit, a staark thermesch Schock Resistenz hunn. Graphite entsprécht dës Ufuerderungen perfekt.
Als Kärkomponent vun der MOCVD-Ausrüstung ënnerstëtzt an erhëtzt de Graphit-Susceptor Single-Kristall-Substrate, déi direkt d'Uniformitéit an d'Rengheet vu Filmmaterialien beaflossen. Seng Qualitéit beaflosst direkt d'Virbereedung vun epitaxialen Waferen. Wéi och ëmmer, mat verstäerkter Notzung a variéierende Aarbechtsbedéngungen, sinn d'Graphit-Susceptoren liicht verschwannen a ginn als Verbrauchsmaterial ugesinn.
MOCVD susceptorsmusse bestëmmte Beschichtungseigenschaften hunn fir déi folgend Ufuerderungen z'erreechen:
- - Gutt Ofdeckung:D'Beschichtung muss de Graphit-Susceptor komplett mat héijer Dicht bedecken fir Korrosioun an engem korrosive Gasëmfeld ze vermeiden.
- -Héich Bindungsstäerkt:D'Beschichtung muss staark un de Graphit-Susceptor binden, a widderstoen verschidde Héichtemperatur- a Tieftemperaturzyklen ouni ofschielen.
- - Chemesch Stabilitéit:D'Beschichtung muss chemesch stabil sinn fir Ausfall an héijer Temperaturen a korrosive Atmosphären ze vermeiden.
SiC, mat senger Korrosiounsbeständegkeet, héijer thermescher Konduktivitéit, thermescher Schockbeständegkeet, an héijer chemescher Stabilitéit, funktionnéiert gutt am GaN epitaxialen Ëmfeld. Zousätzlech ass den thermesche Expansiounskoeffizient vu SiC ähnlech wéi Grafit, wat SiC zum bevorzugt Material fir Grafitsusceptorbeschichtungen mécht.
De Moment sinn allgemeng Aarte vu SiC 3C, 4H a 6H, jidderee gëeegent fir verschidden Uwendungen. Zum Beispill kann 4H-SiC High-Power-Geräter produzéieren, 6H-SiC ass stabil a benotzt fir optoelektronesch Geräter, während 3C-SiC a Struktur ähnlech wéi GaN ass, sou datt et gëeegent ass fir GaN Epitaxialschichtproduktioun a SiC-GaN RF Apparater. 3C-SiC, och bekannt als β-SiC, gëtt haaptsächlech als Film a Beschichtungsmaterial benotzt, wat et e primäre Material fir Beschichtungen mécht.
Et gi verschidde Methoden fir ze preparéierenSiC Beschichtungen, dorënner Sol-Gel, Embedding, Pinselen, Plasma Sprayen, chemesch Dampreaktioun (CVR) a Chemesch Dampdepositioun (CVD).
Ënnert dësen ass d'Inbeddingmethod en Héichtemperatur Festphase Sinterprozess. Andeems Dir de Graphit-Substrat an engem Embedding-Pulver mat Si- a C-Pulver setzt an an engem Inertgas-Ëmfeld sintert, entsteet eng SiC-Beschichtung um Grafit-Substrat. Dës Method ass einfach, an d'Beschichtung verbënnt gutt mam Substrat. Wéi och ëmmer, d'Beschichtung feelt d'Dicke Uniformitéit a kann Poren hunn, wat zu enger schlechter Oxidatiounsresistenz féiert.
Spraybeschichtungsmethod
D'Spraybeschichtungsmethod beinhalt d'Sprayéiere vu flëssege Rohmaterial op d'Graphit-Substrat Uewerfläch an d'Aushärtung bei enger spezifescher Temperatur fir eng Beschichtung ze bilden. Dës Method ass einfach a kosteneffektiv awer resultéiert a schwaach Bindung tëscht der Beschichtung an dem Substrat, enger schlechter Beschichtungsuniformitéit, an dënn Beschichtungen mat gerénger Oxidatiounsresistenz, déi Hëllefsmethoden erfuerderen.
Ion Beam Sprëtz Method
Ionenstrahl Sprayen benotzt eng Ionestrahl Pistoul fir geschmollte oder deelweis geschmollte Materialien op d'Graphit-Substrat Uewerfläch ze sprëtzen, a bildt eng Beschichtung bei der Verstäerkung. Dës Method ass einfach a produzéiert dichte SiC Beschichtungen. Wéi och ëmmer, déi dënn Beschichtungen hunn eng schwaach Oxidatiounsbeständegkeet, dacks fir SiC Kompositbeschichtungen benotzt fir d'Qualitéit ze verbesseren.
Sol-Gel Method
D'Sol-Gel-Methode beinhalt d'Virbereedung vun enger eenheetlecher, transparenter Sol-Léisung, deckt d'Substrat Uewerfläch, an d'Beschichtung kritt no der Trocknung a Sinter. Dës Method ass einfach a kosteneffektiv awer resultéiert a Beschichtungen mat gerénger thermescher Schockbeständegkeet an Empfindlechkeet fir Rëss, wat seng verbreet Uwendung limitéiert.
Chemesch Dampreaktioun (CVR)
CVR benotzt Si- a SiO2-Pulver bei héijen Temperaturen fir SiO-Damp ze generéieren, deen mam Kuelestoffmaterial Substrat reagéiert fir eng SiC-Beschichtung ze bilden. Déi doraus resultéierend SiC Beschichtung verbënnt enk mam Substrat, awer de Prozess erfuerdert héich Reaktiounstemperaturen a Käschten.
Chemesch Vapor Deposition (CVD)
CVD ass déi primär Technik fir SiC Beschichtungen ze preparéieren. Et ëmfaasst Gas-Phas Reaktioune op der graphite Substrat Uewerfläch, wou Matière première physesch a chemesch Reaktioune ënnerhalen, deposéieren als SiC Beschichtung. CVD produzéiert enk gebonnen SiC Beschichtungen déi d'Oxidatiouns- an Ablatiounsresistenz vum Substrat verbesseren. Wéi och ëmmer, CVD huet laang Oflagerungszäiten a kann gëfteg Gase involvéieren.
Maart Situatioun
Am SiC-beschichtete Grafit-Susceptormaart hunn auslännesch Hiersteller e wesentleche Virsprong an en héije Maartundeel. Semicera huet Kerntechnologien fir eenheetleche SiC Beschichtungswuesstem op Grafitsubstrater iwwerwonne, Léisunge ubidden, déi thermesch Konduktivitéit, elastesche Modul, Steifheit, Gitterdefekter an aner Qualitéitsprobleemer adresséieren, voll mat MOCVD Ausrüstungsfuerderunge entspriechen.
Zukunft Ausbléck
D'Chinesesch Hallefleitindustrie entwéckelt sech séier, mat enger Erhéijung vun der Lokalisatioun vun der MOCVD epitaxialer Ausrüstung an der Ausdehnung vun Uwendungen. De SiC-beschichtete Grafit-Susceptormaart gëtt erwaart séier ze wuessen.
Conclusioun
Als entscheedend Bestanddeel an der Zesummesetzung Halbleiterausrüstung, d'Kärproduktiounstechnologie ze beherrschen a SiC-beschichtete Grafit-Susceptoren ze lokaliséieren ass strategesch wichteg fir d'Chinesesch Hallefleitindustrie. Den haitegen SiC-beschichtete Grafit-Susceptorfeld bléie, mat Produktqualitéit déi international Niveauen erreecht.Semicerabeméit sech e féierende Fournisseur an dësem Beräich ze ginn.
Post Zäit: Jul-17-2024