SIC ఎపిటాక్సియల్ గ్రోత్ కొలిమి యొక్క వివిధ సాంకేతిక మార్గాలు

సిలికాన్ కార్బైడ్ ఉపరితలాలు చాలా లోపాలను కలిగి ఉన్నాయి మరియు నేరుగా ప్రాసెస్ చేయలేవు. చిప్ పొరలను తయారు చేయడానికి ఒక నిర్దిష్ట సింగిల్ క్రిస్టల్ సన్నని చలనచిత్రం ఎపిటాక్సియల్ ప్రక్రియ ద్వారా వాటిపై పెరగడం అవసరం. ఈ సన్నని చిత్రం ఎపిటాక్సియల్ పొర. దాదాపు అన్ని సిలికాన్ కార్బైడ్ పరికరాలు ఎపిటాక్సియల్ పదార్థాలపై గ్రహించబడ్డాయి. సిలికాన్ కార్బైడ్ పరికరాల అభివృద్ధికి అధిక-నాణ్యత సిలికాన్ కార్బైడ్ సజాతీయ ఎపిటాక్సియల్ పదార్థాలు ఆధారం. ఎపిటాక్సియల్ పదార్థాల పనితీరు సిలికాన్ కార్బైడ్ పరికరాల పనితీరు యొక్క సాక్షాత్కారాన్ని నేరుగా నిర్ణయిస్తుంది.

అధిక-ప్రస్తుత మరియు అధిక-విశ్వసనీయత సిలికాన్ కార్బైడ్ పరికరాలు ఉపరితల పదనిర్మాణం, లోపం సాంద్రత, డోపింగ్ మరియు ఎపిటాక్సియల్ పదార్థాల మందం ఏకరూపతపై మరింత కఠినమైన అవసరాలను ముందుకు తెచ్చాయి. పెద్ద-పరిమాణ, తక్కువ-లోపం సాంద్రత మరియు అధిక-ఏకరూపతసిలికాన్ కార్బైడ్ ఎపిటాక్సీసిలికాన్ కార్బైడ్ పరిశ్రమ అభివృద్ధికి కీలకం.

అధిక-నాణ్యత తయారీసిలికాన్ కార్బైడ్ ఎపిటాక్సీఅధునాతన ప్రక్రియలు మరియు పరికరాలు అవసరం. విస్తృతంగా ఉపయోగించే సిలికాన్ కార్బైడ్ ఎపిటాక్సియల్ గ్రోత్ పద్ధతి రసాయన ఆవిరి నిక్షేపణ (సివిడి), ఇది ఎపిటాక్సియల్ ఫిల్మ్ మందం మరియు డోపింగ్ ఏకాగ్రత, తక్కువ లోపాలు, మితమైన వృద్ధి రేటు మరియు ఆటోమేటిక్ ప్రాసెస్ నియంత్రణ యొక్క ఖచ్చితమైన నియంత్రణ యొక్క ప్రయోజనాలను కలిగి ఉంది. ఇది విజయవంతంగా వాణిజ్యీకరించబడిన నమ్మకమైన సాంకేతికత.

సిలికాన్ కార్బైడ్ సివిడి ఎపిటాక్సీ సాధారణంగా వేడి గోడ లేదా వెచ్చని గోడ సివిడి పరికరాలను ఉపయోగిస్తుంది, ఇది అధిక వృద్ధి ఉష్ణోగ్రత పరిస్థితులలో (1500-1700 ℃) ఎపిటాక్సియల్ లేయర్ 4 హెచ్ క్రిస్టల్ సిక్ యొక్క కొనసాగింపును నిర్ధారిస్తుంది. సంవత్సరాల అభివృద్ధి తరువాత, వేడి గోడ లేదా వెచ్చని గోడ CVD ని క్షితిజ సమాంతర క్షితిజ సమాంతర నిర్మాణ రియాక్టర్లు మరియు నిలువు నిలువు నిర్మాణ రియాక్టర్లుగా విభజించవచ్చు.

సిలికాన్ కార్బైడ్ ఎపిటాక్సియల్ కొలిమి యొక్క నాణ్యత ప్రధానంగా మూడు సూచికలను కలిగి ఉంది. మొదటిది ఎపిటాక్సియల్ వృద్ధి పనితీరు, ఇందులో మందం ఏకరూపత, డోపింగ్ ఏకరూపత, లోపం రేటు మరియు వృద్ధి రేటు; రెండవది తాపన/శీతలీకరణ రేటు, గరిష్ట ఉష్ణోగ్రత, ఉష్ణోగ్రత ఏకరూపతతో సహా పరికరాల ఉష్ణోగ్రత పనితీరు; చివరకు యూనిట్ ధర మరియు ఉత్పత్తి సామర్థ్యంతో సహా పరికరాల ఖర్చు పనితీరు.

మూడు రకాల సిలికాన్ కార్బైడ్ ఎపిటాక్సియల్ గ్రోత్ ఫర్నేసులు మధ్య తేడాలు

హాట్ వాల్ క్షితిజ సమాంతర సివిడి, వెచ్చని గోడ గ్రహాల సివిడి మరియు పాక్షిక-వేడి గోడ నిలువు సివిడి ఈ దశలో వాణిజ్యపరంగా వర్తించే ప్రధాన స్రవంతి ఎపిటాక్సియల్ ఎక్విప్మెంట్ టెక్నాలజీ పరిష్కారాలు. మూడు సాంకేతిక పరికరాలు కూడా వారి స్వంత లక్షణాలను కలిగి ఉంటాయి మరియు అవసరాలకు అనుగుణంగా ఎంచుకోవచ్చు. నిర్మాణ రేఖాచిత్రం క్రింది చిత్రంలో చూపబడింది:

వేడి గోడ క్షితిజ సమాంతర CVD వ్యవస్థ సాధారణంగా గాలి ఫ్లోటేషన్ మరియు భ్రమణంతో నడిచే సింగిల్-వాఫర్ పెద్ద-పరిమాణ వృద్ధి వ్యవస్థ. మంచి ఇన్-వాఫర్ సూచికలను సాధించడం సులభం. ప్రతినిధి నమూనా ఇటలీలోని LPE కంపెనీకి చెందిన PE1O6. ఈ యంత్రం 900 at వద్ద పొరల యొక్క ఆటోమేటిక్ లోడింగ్ మరియు అన్‌లోడ్ చేయడాన్ని గ్రహించగలదు. ప్రధాన లక్షణాలు అధిక వృద్ధి రేటు, చిన్న ఎపిటాక్సియల్ చక్రం, పొర లోపల మరియు కొలిమిల మధ్య మంచి స్థిరత్వం మొదలైనవి. ఇది చైనాలో అత్యధిక మార్కెట్ వాటాను కలిగి ఉంది.

LPE అధికారిక నివేదికల ప్రకారం, ప్రధాన వినియోగదారుల వాడకంతో కలిపి, 100-150 మిమీ (4-6 అంగుళాలు) 4H-SIC ఎపిటాక్సియల్ పొర ఉత్పత్తులు PE1O6 ఎపిటాక్సియల్ ఫర్నేస్ చేత ఉత్పత్తి చేయబడిన 30μm కన్నా తక్కువ మందంతో ఈ క్రింది సూచికలను స్థిరంగా సాధించగలవు: ఇంట్రా-వా-ఏకరూపత మందగింపు ≤- ≤1cm-2, ఉపరితల లోపం లేని ప్రాంతం (2 మిమీ × 2 మిమీ యూనిట్ సెల్) ≥90%.

దేశీయ సంస్థలైన జెఎస్జి, సిఇటిసి 48, నారా మరియు నాసో ఇలాంటి ఫంక్షన్లతో ఏకశిలా సిలికాన్ కార్బైడ్ ఎపిటాక్సియల్ పరికరాలను అభివృద్ధి చేశాయి మరియు పెద్ద ఎత్తున సరుకులను సాధించాయి. ఉదాహరణకు, ఫిబ్రవరి 2023 లో, JSG 6-అంగుళాల డబుల్-వాఫర్ SIC ఎపిటాక్సియల్ పరికరాలను విడుదల చేసింది. పరికరాలు ప్రతిచర్య గది యొక్క గ్రాఫైట్ భాగాల ఎగువ మరియు దిగువ పొరల యొక్క ఎగువ మరియు దిగువ పొరలను ఒకే కొలిమిలో రెండు ఎపిటాక్సియల్ పొరలను పెంచడానికి ఉపయోగిస్తాయి మరియు ఎగువ మరియు దిగువ ప్రక్రియ వాయువులను విడిగా నియంత్రించవచ్చు, ≤5 ° C యొక్క ఉష్ణోగ్రత వ్యత్యాసంతో, ఇది మోనోలిథిక్ హారైజొంటల్ ఎపిట్యాక్సియల్ ఫర్నరేస్‌ల యొక్క అధిక ఉత్పత్తి సామర్థ్యం యొక్క సమర్థవంతమైన ఉత్పత్తికి కారణమవుతుంది.Sic పూత హాఫ్మూన్ భాగాలుమేము వినియోగదారులకు 6 అంగుళాల మరియు 8 అంగుళాల హాఫ్‌మూన్ భాగాలను సరఫరా చేస్తున్నాము.

వెచ్చని-గోడ గ్రహాల CVD వ్యవస్థ, బేస్ యొక్క గ్రహాల అమరికతో, ఒకే కొలిమి మరియు అధిక ఉత్పత్తి సామర్థ్యంలో బహుళ పొరల పెరుగుదల ద్వారా వర్గీకరించబడుతుంది. ప్రతినిధి నమూనాలు AIXG5WWC (8x150mm) మరియు G10-SIC (9 × 150mm లేదా 6 × 200mm) సిరీస్ ఎపిటాక్సియల్ పరికరాలు జర్మనీ యొక్క ఐక్స్ట్రాన్ యొక్క ఎపిటాక్సియల్ పరికరాలు.

ఐక్స్ట్రాన్ యొక్క అధికారిక నివేదిక ప్రకారం, G10 ఎపిటాక్సియల్ కొలిమి చేత ఉత్పత్తి చేయబడిన 10μm యొక్క మందంతో 6-అంగుళాల 4H-SIC ఎపిటాక్సియల్ పొర ఉత్పత్తులు ఈ క్రింది సూచికలను స్థిరంగా సాధించగలవు: ఇంటర్-వాఫర్ ఎపిటాక్సియల్ మందం ± 2.5%, ఇంట్రా-వాఫర్ ఎపిటాక్సియల్ మందం 2%, అంతర-వ్యత్యాసం యొక్క ఏకరూప, ఇంట్రా-వాడకం, ఇంట్రా-వాల్ ఎపిటాక్సియల్ మందం ఏకాగ్రత ఏకరూపత <2%.

ఇప్పటి వరకు, ఈ రకమైన మోడల్‌ను దేశీయ వినియోగదారులు చాలా అరుదుగా ఉపయోగిస్తారు, మరియు బ్యాచ్ ఉత్పత్తి డేటా సరిపోదు, ఇది కొంతవరకు దాని ఇంజనీరింగ్ అనువర్తనాన్ని పరిమితం చేస్తుంది. అదనంగా, ఉష్ణోగ్రత క్షేత్రం మరియు ప్రవాహ క్షేత్ర నియంత్రణ పరంగా మల్టీ-వాఫర్ ఎపిటాక్సియల్ ఫర్నేసుల యొక్క అధిక సాంకేతిక అడ్డంకుల కారణంగా, సారూప్య దేశీయ పరికరాల అభివృద్ధి ఇప్పటికీ పరిశోధన మరియు అభివృద్ధి దశలో ఉంది, మరియు ప్రత్యామ్నాయ మోడల్ లేదు. ఈ సమయంలో, మేము 6 అంగుళాలు మరియు 8 అంగుళాల టాక్ కోటింగ్ లేదా SIC పూతతో ఐక్స్ట్రాన్ గ్రహాల ససెప్టర్ను అందించగలము.

పాక్షిక-గోడ నిలువు సివిడి వ్యవస్థ ప్రధానంగా బాహ్య యాంత్రిక సహాయం ద్వారా అధిక వేగంతో తిరుగుతుంది. దాని లక్షణం ఏమిటంటే, జిగట పొర యొక్క మందం తక్కువ ప్రతిచర్య గది పీడనం ద్వారా సమర్థవంతంగా తగ్గించబడుతుంది, తద్వారా ఎపిటాక్సియల్ వృద్ధి రేటు పెరుగుతుంది. అదే సమయంలో, దాని ప్రతిచర్య గదిలో ఎగువ గోడ లేదు, దానిపై SIC కణాలు జమ చేయవచ్చు మరియు పడిపోతున్న వస్తువులను ఉత్పత్తి చేయడం అంత సులభం కాదు. ఇది లోపం నియంత్రణలో స్వాభావిక ప్రయోజనాన్ని కలిగి ఉంటుంది. ప్రతినిధి నమూనాలు జపాన్ యొక్క న్యూఫ్లేర్ యొక్క సింగిల్-వాఫర్ ఎపిటాక్సియల్ ఫర్నేస్ ఎపిరెవోస్ 6 మరియు ఎపిరెవోస్ 8.

నుఫ్లేర్ ప్రకారం, ఎపిరెవోస్ 6 పరికరం యొక్క వృద్ధి రేటు 50μm/h కన్నా ఎక్కువ చేరుకోవచ్చు మరియు ఎపిటాక్సియల్ పొర యొక్క ఉపరితల లోపం సాంద్రతను 0.1cm-² కంటే తక్కువ నియంత్రించవచ్చు; ఏకరీతి నియంత్రణ పరంగా, న్యూఫ్లేర్ ఇంజనీర్ యోషియాకి డైగో 10μm మందపాటి 6-అంగుళాల ఎపిటాక్సియల్ పొర యొక్క ఇంట్రా-వాఫర్ ఏకరూప ఫలితాలను ఎపిరెవోస్ 6 ఉపయోగించి పెంచారు, మరియు ఇంట్రా-వాఫర్ మందం మరియు డోపింగ్ గా ration త వరుసగా 1% మరియు 2.6% కి చేరుకున్నాయి.ఎగువ గ్రాఫైట్ సిలిండర్.

ప్రస్తుతం, కోర్ థర్డ్ జనరేషన్ మరియు జెఎస్జి వంటి దేశీయ పరికరాల తయారీదారులు ఇలాంటి ఫంక్షన్లతో ఎపిటాక్సియల్ పరికరాలను రూపొందించారు మరియు ప్రారంభించారు, కాని వారు పెద్ద ఎత్తున ఉపయోగించబడలేదు.

సాధారణంగా, మూడు రకాల పరికరాలు వాటి స్వంత లక్షణాలను కలిగి ఉంటాయి మరియు వేర్వేరు అనువర్తన అవసరాలలో ఒక నిర్దిష్ట మార్కెట్ వాటాను ఆక్రమించాయి:

వేడి గోడ క్షితిజ సమాంతర సివిడి నిర్మాణంలో అల్ట్రా-ఫాస్ట్ వృద్ధి రేటు, నాణ్యత మరియు ఏకరూపత, సాధారణ పరికరాల ఆపరేషన్ మరియు నిర్వహణ మరియు పరిపక్వమైన పెద్ద-స్థాయి ఉత్పత్తి అనువర్తనాలు ఉన్నాయి. అయినప్పటికీ, సింగిల్-వాఫర్ రకం మరియు తరచుగా నిర్వహణ కారణంగా, ఉత్పత్తి సామర్థ్యం తక్కువగా ఉంటుంది; వెచ్చని గోడ గ్రహాల CVD సాధారణంగా 6 (ముక్క) × 100 మిమీ (4 అంగుళాలు) లేదా 8 (ముక్క) × 150 మిమీ (6 అంగుళాలు) ట్రే నిర్మాణాన్ని అవలంబిస్తుంది, ఇది ఉత్పత్తి సామర్థ్యం పరంగా పరికరాల ఉత్పత్తి సామర్థ్యాన్ని బాగా మెరుగుపరుస్తుంది, అయితే బహుళ ముక్కల యొక్క స్థిరత్వాన్ని నియంత్రించడం కష్టం, మరియు ఉత్పత్తి దిగుబడి ఇప్పటికీ అతి పెద్ద సమస్య; పాక్షిక-వేడి గోడ నిలువు CVD సంక్లిష్టమైన నిర్మాణాన్ని కలిగి ఉంది మరియు ఎపిటాక్సియల్ పొర ఉత్పత్తి యొక్క నాణ్యత లోపం నియంత్రణ అద్భుతమైనది, దీనికి చాలా గొప్ప పరికరాల నిర్వహణ మరియు వినియోగ అనుభవం అవసరం.

పరిశ్రమ యొక్క నిరంతర అభివృద్ధితో, ఈ మూడు రకాల పరికరాలు పునరుత్పాదక ఆప్టిమైజ్ చేయబడతాయి మరియు నిర్మాణం పరంగా అప్‌గ్రేడ్ చేయబడతాయి మరియు పరికరాల ఆకృతీకరణ మరింత పరిపూర్ణంగా మారుతుంది, వివిధ మందాలు మరియు లోపం అవసరాలతో ఎపిటాక్సియల్ పొరల యొక్క స్పెసిఫికేషన్లను సరిపోల్చడంలో ముఖ్యమైన పాత్ర పోషిస్తుంది.