सेमीसेरा सेमीकंडक्टर जागतिक स्तरावर सेमीकंडक्टर उत्पादन उपकरणांसाठी मुख्य घटकांचे उत्पादन वाढवण्याची योजना आहे. 2027 पर्यंत, एकूण 70 दशलक्ष USD गुंतवणुकीसह 20,000 चौरस मीटरचा नवीन कारखाना स्थापन करण्याचे आमचे ध्येय आहे. आमच्या मुख्य घटकांपैकी एक, दसिलिकॉन कार्बाइड (SiC) वेफर वाहक, ज्याला ससेप्टर म्हणून देखील ओळखले जाते, लक्षणीय प्रगती पाहिली आहे. मग, वेफर्स ठेवणाऱ्या या ट्रेमध्ये नेमके काय आहे?
वेफर मॅन्युफॅक्चरिंग प्रक्रियेत, उपकरणे तयार करण्यासाठी विशिष्ट वेफर सब्सट्रेट्सवर एपिटॅक्सियल लेयर तयार केले जातात. उदाहरणार्थ, GaAs epitaxial स्तर हे LED उपकरणांसाठी सिलिकॉन सब्सट्रेट्सवर तयार केले जातात, SiC epitaxial स्तर SBDs आणि MOSFETs सारख्या पॉवर ऍप्लिकेशन्ससाठी कंडक्टिव SiC सब्सट्रेट्सवर उगवले जातात, आणि GaN एपिटॅक्सियल लेयर हे RF सारख्या RF ऍप्लिकेशन्ससाठी सेमी-इन्सुलेटिंग SiC सब्सट्रेट्सवर तयार केले जातात. . ही प्रक्रिया मोठ्या प्रमाणावर अवलंबून असतेरासायनिक वाफ जमा करणे (CVD)उपकरणे
CVD उपकरणांमध्ये, गॅस प्रवाह (क्षैतिज, उभ्या), तापमान, दाब, स्थिरता आणि दूषितपणा यासारख्या विविध घटकांमुळे थेट धातूवर किंवा एपिटॅक्सियल डिपॉझिशनसाठी साध्या बेसवर सब्सट्रेट्स ठेवता येत नाहीत. म्हणून, सीव्हीडी तंत्रज्ञानाचा वापर करून एपिटॅक्सियल डिपॉझिशन सक्षम करून सब्सट्रेट ठेवण्यासाठी ससेप्टरचा वापर केला जातो. हे ससेप्टर आहेSiC-लेपित ग्रेफाइट ससेप्टर.
SiC-लेपित ग्रेफाइट ससेप्टर्स एकल-क्रिस्टल सब्सट्रेट्सला समर्थन देण्यासाठी आणि गरम करण्यासाठी सामान्यत: मेटल-ऑरगॅनिक केमिकल व्हेपर डिपॉझिशन (MOCVD) उपकरणांमध्ये वापरले जाते. ची थर्मल स्थिरता आणि एकसमानता SiC-लेपित ग्रेफाइट ससेप्टर्सएपिटॅक्सियल सामग्रीच्या वाढीच्या गुणवत्तेसाठी महत्त्वपूर्ण आहेत, ज्यामुळे ते MOCVD उपकरणे (एमओसीव्हीडी उपकरणे कंपन्या जसे की Veeco आणि Aixtron) चे मुख्य घटक बनतात. सध्या, MOCVD तंत्रज्ञानाचा वापर त्याच्या साधेपणामुळे, नियंत्रण करण्यायोग्य वाढीचा दर आणि उच्च शुद्धतेमुळे निळ्या एलईडीसाठी GaN फिल्म्सच्या एपिटॅक्सियल ग्रोथमध्ये मोठ्या प्रमाणावर केला जातो. MOCVD अणुभट्टीचा एक आवश्यक भाग म्हणून, दGaN फिल्म एपिटॅक्सियल ग्रोथ साठी संवेदकउच्च-तापमान प्रतिरोध, एकसमान थर्मल चालकता, रासायनिक स्थिरता आणि मजबूत थर्मल शॉक प्रतिरोध असणे आवश्यक आहे. ग्रेफाइट या आवश्यकता पूर्ण करतो.
MOCVD उपकरणाचा मुख्य घटक म्हणून, ग्रेफाइट ससेप्टर सिंगल-क्रिस्टल सब्सट्रेट्सला समर्थन देतो आणि गरम करतो, थेट फिल्म सामग्रीची एकरूपता आणि शुद्धता प्रभावित करतो. त्याच्या गुणवत्तेचा थेट परिणाम एपिटॅक्सियल वेफर्सच्या तयारीवर होतो. तथापि, वाढत्या वापरामुळे आणि कामाच्या विविध परिस्थितींमुळे, ग्रेफाइट ससेप्टर्स सहजपणे जीर्ण होतात आणि ते उपभोग्य मानले जातात.
MOCVD ससेप्टर्सखालील आवश्यकता पूर्ण करण्यासाठी विशिष्ट कोटिंग वैशिष्ट्ये असणे आवश्यक आहे:
- - चांगले कव्हरेज:संक्षारक वायू वातावरणात गंज टाळण्यासाठी कोटिंगने उच्च घनतेसह ग्रेफाइट ससेप्टर पूर्णपणे झाकले पाहिजे.
- - उच्च बंधन शक्ती:कोटिंग ग्रेफाइट ससेप्टरशी मजबूतपणे जोडलेले असणे आवश्यक आहे, अनेक उच्च-तापमान आणि कमी-तापमानाच्या चक्रांना सोलून न काढता.
- - रासायनिक स्थिरता:उच्च-तापमान आणि संक्षारक वातावरणात बिघाड टाळण्यासाठी कोटिंग रासायनिकदृष्ट्या स्थिर असणे आवश्यक आहे.
SiC, त्याची गंज प्रतिरोधकता, उच्च थर्मल चालकता, थर्मल शॉक प्रतिरोध आणि उच्च रासायनिक स्थिरता, GaN एपिटॅक्सियल वातावरणात चांगली कामगिरी करते. याव्यतिरिक्त, SiC चा थर्मल विस्तार गुणांक ग्रेफाइट सारखाच आहे, ज्यामुळे SiC ग्रेफाइट ससेप्टर कोटिंग्जसाठी पसंतीची सामग्री बनते.
सध्या, SiC च्या सामान्य प्रकारांमध्ये 3C, 4H आणि 6H समाविष्ट आहेत, प्रत्येक भिन्न अनुप्रयोगांसाठी योग्य आहे. उदाहरणार्थ, 4H-SiC उच्च-शक्ती उपकरणे तयार करू शकते, 6H-SiC स्थिर आहे आणि ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक उपकरणांसाठी वापरला जातो, तर 3C-SiC हे GaN च्या संरचनेत समान आहे, ज्यामुळे ते GaN एपिटॅक्सियल लेयर उत्पादन आणि SiC-GaN RF उपकरणांसाठी योग्य बनते. 3C-SiC, ज्याला β-SiC म्हणून देखील ओळखले जाते, मुख्यतः फिल्म आणि कोटिंग सामग्री म्हणून वापरले जाते, ज्यामुळे ते कोटिंग्जसाठी प्राथमिक सामग्री बनते.
तयार करण्याच्या विविध पद्धती आहेतSiC कोटिंग्ज, सोल-जेल, एम्बेडिंग, ब्रशिंग, प्लाझ्मा फवारणी, रासायनिक वाष्प प्रतिक्रिया (CVR), आणि रासायनिक वाष्प संचय (CVD) यांचा समावेश आहे.
यापैकी, एम्बेडिंग पद्धत ही उच्च-तापमान घन-फेज सिंटरिंग प्रक्रिया आहे. ग्रेफाइट सब्सट्रेटला Si आणि C पावडर असलेल्या एम्बेडिंग पावडरमध्ये ठेवून आणि अक्रिय वायू वातावरणात सिंटरिंग केल्याने, ग्रेफाइट सब्सट्रेटवर एक SiC कोटिंग तयार होते. ही पद्धत सोपी आहे आणि कोटिंग सब्सट्रेटशी चांगले जोडते. तथापि, कोटिंगमध्ये जाडीची एकसमानता नसते आणि त्यात छिद्र असू शकतात, ज्यामुळे खराब ऑक्सिडेशन प्रतिकार होतो.
फवारणी कोटिंग पद्धत
स्प्रे कोटिंग पद्धतीमध्ये ग्रेफाइट सब्सट्रेटच्या पृष्ठभागावर द्रव कच्चा माल फवारणे आणि एक कोटिंग तयार करण्यासाठी विशिष्ट तापमानात त्यांना बरे करणे समाविष्ट आहे. ही पद्धत सोपी आणि किफायतशीर आहे परंतु परिणामी कोटिंग आणि सब्सट्रेटमधील कमकुवत बाँडिंग, खराब कोटिंग एकसमानता आणि कमी ऑक्सिडेशन प्रतिरोधनासह पातळ कोटिंग्स, सहाय्यक पद्धती आवश्यक आहेत.
आयन बीम फवारणी पद्धत
आयन बीम फवारणी ग्रेफाइट सब्सट्रेटच्या पृष्ठभागावर वितळलेल्या किंवा अंशतः वितळलेल्या पदार्थांची फवारणी करण्यासाठी आयन बीम गनचा वापर करते, घनतेवर कोटिंग तयार करते. ही पद्धत सोपी आहे आणि दाट SiC कोटिंग्ज तयार करते. तथापि, पातळ कोटिंग्समध्ये कमकुवत ऑक्सिडेशन प्रतिरोध असतो, बहुतेकदा गुणवत्ता सुधारण्यासाठी SiC कंपोझिट कोटिंगसाठी वापरला जातो.
सोल-जेल पद्धत
सोल-जेल पद्धतीमध्ये एकसमान, पारदर्शक सोल सोल्यूशन तयार करणे, थर पृष्ठभाग झाकणे आणि कोरडे आणि सिंटरिंग केल्यानंतर कोटिंग प्राप्त करणे समाविष्ट आहे. ही पद्धत सोपी आणि किफायतशीर आहे परंतु त्याचा परिणाम कमी थर्मल शॉक रेझिस्टन्ससह कोटिंग्जमध्ये होतो आणि क्रॅक होण्याची संवेदनाक्षमता, त्याचा व्यापक वापर मर्यादित करते.
रासायनिक वाष्प प्रतिक्रिया (CVR)
SiO वाष्प निर्माण करण्यासाठी CVR उच्च तापमानात Si आणि SiO2 पावडर वापरते, जे कार्बन मटेरियल सब्सट्रेटवर प्रतिक्रिया देऊन SiC कोटिंग तयार करते. परिणामी SiC कोटिंग सब्सट्रेटसह घट्टपणे जोडते, परंतु प्रक्रियेसाठी उच्च प्रतिक्रिया तापमान आणि खर्च आवश्यक असतो.
रासायनिक बाष्प जमा (CVD)
SiC कोटिंग्ज तयार करण्यासाठी CVD हे प्राथमिक तंत्र आहे. यामध्ये ग्रेफाइट सब्सट्रेटच्या पृष्ठभागावर गॅस-फेज प्रतिक्रियांचा समावेश होतो, जेथे कच्चा माल भौतिक आणि रासायनिक अभिक्रियांमधून जातो, एक SiC कोटिंग म्हणून जमा होतो. CVD घट्ट बांधलेले SiC कोटिंग्ज तयार करते जे सब्सट्रेटचे ऑक्सिडेशन आणि पृथक्करण प्रतिरोध वाढवते. तथापि, CVD ला दीर्घकाळ ठेवण्याची वेळ असते आणि त्यात विषारी वायूंचा समावेश असू शकतो.
बाजार परिस्थिती
SiC-कोटेड ग्रेफाइट ससेप्टर मार्केटमध्ये, परदेशी उत्पादकांचा महत्त्वपूर्ण आघाडी आणि उच्च बाजार हिस्सा आहे. सेमिसेराने ग्रेफाइट सब्सट्रेट्सवर एकसमान SiC कोटिंग वाढीसाठी मुख्य तंत्रज्ञानावर मात केली आहे, ज्यामुळे थर्मल चालकता, लवचिक मॉड्यूलस, कडकपणा, जाळीतील दोष आणि इतर गुणवत्तेच्या समस्यांवर उपाय प्रदान केले आहेत, MOCVD उपकरणांच्या आवश्यकता पूर्णतः पूर्ण करतात.
भविष्यातील आउटलुक
चीनचा सेमीकंडक्टर उद्योग वेगाने विकसित होत आहे, MOCVD एपिटॅक्सियल उपकरणांचे स्थानिकीकरण आणि विस्तारित अनुप्रयोगांसह. SiC-लेपित ग्रेफाइट ससेप्टर मार्केट त्वरीत वाढण्याची अपेक्षा आहे.
निष्कर्ष
कंपाऊंड सेमीकंडक्टर उपकरणांमध्ये एक महत्त्वाचा घटक म्हणून, कोर उत्पादन तंत्रज्ञानावर प्रभुत्व मिळवणे आणि SiC-कोटेड ग्रेफाइट ससेप्टर्सचे स्थानिकीकरण करणे चीनच्या सेमीकंडक्टर उद्योगासाठी धोरणात्मकदृष्ट्या महत्त्वाचे आहे. देशांतर्गत SiC-कोटेड ग्रेफाइट ससेप्टर फील्ड भरभराट होत आहे, उत्पादनाची गुणवत्ता आंतरराष्ट्रीय स्तरावर पोहोचली आहे.सेमिसेराया क्षेत्रातील अग्रगण्य पुरवठादार होण्यासाठी प्रयत्नशील आहे.
पोस्ट वेळ: जुलै-17-2024