ស្រទាប់ខាងក្រោម Silicon carbide (SiC) មានពិការភាពជាច្រើនដែលរារាំងដំណើរការដោយផ្ទាល់។ ដើម្បីបង្កើតបន្ទះសៀគ្វី ខ្សែភាពយន្តគ្រីស្តាល់តែមួយជាក់លាក់ត្រូវតែត្រូវបានដាំដុះនៅលើស្រទាប់ខាងក្រោម SiC តាមរយៈដំណើរការ epitaxial ។ ខ្សែភាពយន្តនេះត្រូវបានគេស្គាល់ថាជាស្រទាប់ epitaxial ។ ឧបករណ៍ SiC ស្ទើរតែទាំងអស់ត្រូវបានដឹងនៅលើសម្ភារៈ epitaxial ហើយសមា្ភារៈ homoepitaxial SiC ដែលមានគុណភាពខ្ពស់បង្កើតជាមូលដ្ឋានគ្រឹះសម្រាប់ការអភិវឌ្ឍន៍ឧបករណ៍ SiC ។ ដំណើរការនៃសម្ភារៈ epitaxial កំណត់ដោយផ្ទាល់នូវដំណើរការរបស់ឧបករណ៍ SiC ។
ឧបករណ៍ SiC បច្ចុប្បន្នខ្ពស់ និងអាចជឿជាក់បានខ្ពស់ កំណត់តម្រូវការតឹងរ៉ឹងលើរូបសញ្ញាផ្ទៃ ដង់ស៊ីតេពិការភាព ឯកសណ្ឋានសារធាតុ doping និងកម្រាស់ឯកសណ្ឋាននៃepitaxialសម្ភារៈ។ ការសម្រេចបាននូវទំហំធំ ដង់ស៊ីតេទាប និងឯកសណ្ឋានខ្ពស់ SiC epitaxy បានក្លាយជាកត្តាសំខាន់សម្រាប់ការអភិវឌ្ឍន៍ឧស្សាហកម្ម SiC ។
ការផលិតអេពីតាស៊ី SiC ដែលមានគុណភាពខ្ពស់ ពឹងផ្អែកលើដំណើរការ និងឧបករណ៍កម្រិតខ្ពស់។ បច្ចុប្បន្ននេះវិធីសាស្រ្តដែលត្រូវបានប្រើប្រាស់យ៉ាងទូលំទូលាយបំផុតសម្រាប់ការលូតលាស់របស់ SiC epitaxial គឺការទម្លាក់ចំហាយគីមី (CVD) ។CVD ផ្តល់នូវការត្រួតពិនិត្យយ៉ាងច្បាស់លាស់លើកម្រាស់ខ្សែភាពយន្ត epitaxial និងការប្រមូលផ្តុំសារធាតុ doping ដង់ស៊ីតេទាប អត្រាកំណើនមធ្យម និងការគ្រប់គ្រងដំណើរការដោយស្វ័យប្រវត្តិ ដែលធ្វើឱ្យវាក្លាយជាបច្ចេកវិទ្យាដែលអាចទុកចិត្តបានសម្រាប់កម្មវិធីពាណិជ្ជកម្មដែលទទួលបានជោគជ័យ។
SiC CVD epitaxyជាទូទៅប្រើឧបករណ៍ CVD ជញ្ជាំងក្តៅ ឬជញ្ជាំងក្តៅ។ សីតុណ្ហភាពលូតលាស់ខ្ពស់ (1500–1700°C) ធានាបាននូវការបន្តនៃទម្រង់គ្រីស្តាល់ 4H-SiC ។ ដោយផ្អែកលើទំនាក់ទំនងរវាងទិសដៅលំហូរឧស្ម័ន និងផ្ទៃស្រទាប់ខាងក្រោម អង្គជំនុំជម្រះប្រតិកម្មនៃប្រព័ន្ធ CVD ទាំងនេះអាចត្រូវបានចាត់ថ្នាក់ទៅជារចនាសម្ព័ន្ធផ្ដេក និងបញ្ឈរ។
គុណភាពនៃ SiC epitaxial furnaces ត្រូវបានវិនិច្ឆ័យជាចម្បងលើទិដ្ឋភាពបី: ដំណើរការលូតលាស់នៃ epitaxial (រួមទាំងកម្រាស់ឯកសណ្ឋាន ភាពស្មើគ្នានៃសារធាតុ doping អត្រាពិការភាព និងអត្រាកំណើន) ដំណើរការសីតុណ្ហភាពរបស់ឧបករណ៍ (រួមទាំងអត្រាកំដៅ/ត្រជាក់ សីតុណ្ហភាពអតិបរមា និងឯកសណ្ឋានសីតុណ្ហភាព។ ) និងប្រសិទ្ធភាពចំណាយ (រួមទាំងតម្លៃឯកតា និងសមត្ថភាពផលិត)។
ភាពខុសគ្នារវាងប្រភេទ SiC Epitaxial Growth Furnaces បីប្រភេទ
1. ប្រព័ន្ធ CVD ផ្តេកជញ្ជាំងក្តៅ:
-លក្ខណៈពិសេស:ជាទូទៅមានបំពាក់នូវប្រព័ន្ធកំណើនទំហំធំតែមួយ ដែលជំរុញដោយការបង្វិលអណ្តែតឧស្ម័ន ដោយសម្រេចបាននូវម៉ែត្រក្រឡាខាងក្នុងដ៏ល្អឥតខ្ចោះ។
- គំរូតំណាង:Pe1O6 របស់ LPE មានសមត្ថភាពផ្ទុក wafer ដោយស្វ័យប្រវត្តិនៅ 900°C។ ត្រូវបានគេស្គាល់ថាសម្រាប់អត្រាកំណើនខ្ពស់ វដ្តនៃ epitaxial ខ្លី និងដំណើរការជាប់គ្នាក្នុងចន្លោះពេល និងអន្តរដំណើរការ។
-ការសម្តែង:សម្រាប់ 4-6 inch 4H-SiC epitaxial wafers ដែលមានកម្រាស់ ≤30μm វាសម្រេចបាននូវកម្រាស់ intra-wafer ភាពមិនស្មើគ្នា ≤2%, doping concentration non-uniformity ≤5%, surface defect density ≤1 cm-², និង defect-free ផ្ទៃ (ក្រឡា 2mm × 2mm) ≥90% ។
-ក្រុមហ៊ុនផលិតក្នុងស្រុក៖ ក្រុមហ៊ុនដូចជា Jingsheng Mechatronics, CETC 48, North Huachuang, និង Nasset Intelligent បានបង្កើតឧបករណ៍ SiC epitaxial តែមួយ wafer ស្រដៀងគ្នាជាមួយនឹងការផលិតពង្រីក។
2. ប្រព័ន្ធ CVD Planetary ជញ្ជាំងក្តៅ:
-លក្ខណៈពិសេស:ប្រើមូលដ្ឋានរៀបចំភពសម្រាប់ការលូតលាស់ពហុវែរក្នុងមួយបាច់ ធ្វើអោយប្រសើរឡើងយ៉ាងខ្លាំងនូវប្រសិទ្ធភាពទិន្នផល។
-ម៉ូដែលតំណាង:ស៊េរី AIXG5WWC របស់ Aixtron (8x150mm) និង G10-SiC (9x150mm ឬ 6x200mm)។
-ការសម្តែង:សម្រាប់ 6-inch 4H-SiC epitaxial wafers ជាមួយនឹងកម្រាស់ ≤10μm វាសម្រេចបានគម្លាតកម្រាស់អន្តរ wafer ± 2.5%, កម្រាស់ intra-wafer non-uniformity 2%, inter-wafer doping concentration deviation ±5% និង intra-wafer doping ការផ្តោតអារម្មណ៍មិនស្មើគ្នា <2% ។
-បញ្ហាប្រឈម:ការអនុម័តមានកំណត់នៅក្នុងទីផ្សារក្នុងស្រុក ដោយសារកង្វះទិន្នន័យផលិតកម្មជាក្រុម ឧបសគ្គបច្ចេកទេសក្នុងការគ្រប់គ្រងសីតុណ្ហភាព និងលំហូរ និងការស្រាវជ្រាវ និងអភិវឌ្ឍន៍ដែលកំពុងបន្តដោយមិនមានការអនុវត្តទ្រង់ទ្រាយធំ។
3. ប្រព័ន្ធ CVD បញ្ឈរជញ្ជាំងពាក់កណ្តាលក្តៅ:
- លក្ខណៈពិសេស:ប្រើប្រាស់ជំនួយមេកានិកខាងក្រៅសម្រាប់ការបង្វិលស្រទាប់ខាងក្រោមដែលមានល្បឿនលឿន កាត់បន្ថយកម្រាស់ស្រទាប់ព្រំដែន និងធ្វើឱ្យអត្រាកំណើន epitaxial ប្រសើរឡើង ជាមួយនឹងគុណសម្បត្តិដែលមានស្រាប់ក្នុងការគ្រប់គ្រងពិការភាព។
- ម៉ូដែលតំណាង:Nuflare's single-wafer EPIREVOS6 និង EPIREVOS8 ។
-ការសម្តែង:សម្រេចបាននូវអត្រាកំណើនលើសពី 50μm/h ការគ្រប់គ្រងដង់ស៊ីតេផ្ទៃខាងក្រោម 0.1 cm-² និងកម្រាស់ខាងក្នុង wafer និងកំហាប់ doping មិនស្មើគ្នានៃ 1% និង 2.6% រៀងគ្នា។
-ការអភិវឌ្ឍន៍ក្នុងស្រុក:ក្រុមហ៊ុនដូចជា Xingsandai និង Jingsheng Mechatronics បានរចនាឧបករណ៍ស្រដៀងគ្នា ប៉ុន្តែមិនទាន់សម្រេចបាននូវការប្រើប្រាស់ទ្រង់ទ្រាយធំទេ។
សង្ខេប
ប្រភេទរចនាសម្ព័ន្ធនីមួយៗនៃប្រភេទ SiC epitaxial លូតលាស់មានលក្ខណៈខុសៗគ្នា និងកាន់កាប់ផ្នែកទីផ្សារជាក់លាក់ដោយផ្អែកលើតម្រូវការកម្មវិធី។ Hot-wall horizontal CVD ផ្តល់នូវអត្រាកំណើនលឿនបំផុត និងគុណភាពដែលមានតុល្យភាព និងឯកសណ្ឋាន ប៉ុន្តែមានប្រសិទ្ធភាពក្នុងការផលិតទាបជាង ដោយសារដំណើរការតែមួយដង។ ជញ្ជាំងភពក្តៅ CVD បង្កើនប្រសិទ្ធភាពផលិតកម្មយ៉ាងសំខាន់ ប៉ុន្តែប្រឈមមុខនឹងបញ្ហាក្នុងការគ្រប់គ្រងភាពស៊ីសង្វាក់គ្នាច្រើនដង។ Quasi-hot-wall vertical CVD ពូកែខាងគ្រប់គ្រងពិការភាពជាមួយនឹងរចនាសម្ព័ន្ធស្មុគស្មាញ ហើយទាមទារការថែទាំ និងបទពិសោធន៍ប្រតិបត្តិការយ៉ាងទូលំទូលាយ។
នៅពេលដែលឧស្សាហកម្មវិវឌ្ឍ ការធ្វើឱ្យប្រសើរឡើងវិញ និងការធ្វើឱ្យប្រសើរឡើងវិញនៅក្នុងរចនាសម្ព័ន្ធឧបករណ៍ទាំងនេះនឹងនាំទៅរកការកំណត់រចនាសម្ព័ន្ធដែលបានកែលម្អកាន់តែខ្លាំងឡើង ដោយដើរតួនាទីយ៉ាងសំខាន់ក្នុងការបំពេញតាមលក្ខណៈបច្ចេកទេសចម្រុះនៃប្រភេទ wafer epitaxial សម្រាប់តម្រូវការកម្រាស់ និងពិការភាព។
គុណសម្បត្តិ និងគុណវិបត្តិនៃចង្រ្កានកំណើន SiC Epitaxial ផ្សេងៗគ្នា
| ប្រភេទឡ | គុណសម្បត្តិ | គុណវិបត្តិ | អ្នកផលិតតំណាង |
| ជញ្ជាំងក្តៅ CVD ផ្ដេក | អត្រាកំណើនលឿន រចនាសម្ព័ន្ធសាមញ្ញ ការថែទាំងាយស្រួល | វដ្តថែទាំខ្លី | LPE (អ៊ីតាលី), TEL (ជប៉ុន) |
| ជញ្ជាំងកំដៅភពផែនដី CVD | សមត្ថភាពផលិតខ្ពស់ ប្រសិទ្ធភាព | រចនាសម្ព័ន្ធស្មុគស្មាញ ការគ្រប់គ្រងស្ថិរភាពពិបាក | Aixtron (អាល្លឺម៉ង់) |
| ជញ្ជាំងពាក់កណ្តាលក្តៅ CVD បញ្ឈរ | ការត្រួតពិនិត្យពិការភាពល្អឥតខ្ចោះ, វដ្តថែទាំយូរ | រចនាសម្ព័ន្ធស្មុគស្មាញ ពិបាកក្នុងការថែទាំ | Nuflare (ជប៉ុន) |
ជាមួយនឹងការអភិវឌ្ឍន៍ឧស្សាហកម្មជាបន្តបន្ទាប់ ឧបករណ៍ទាំងបីប្រភេទនេះនឹងឆ្លងកាត់ការធ្វើឱ្យប្រសើរឡើងវិញនូវរចនាសម្ព័ន្ធ និងការធ្វើឱ្យប្រសើរឡើងវិញ ដែលនាំឱ្យមានការកំណត់រចនាសម្ព័ន្ធចម្រាញ់កាន់តែខ្លាំងឡើងដែលត្រូវគ្នានឹងលក្ខណៈបច្ចេកទេស wafer epitaxial ផ្សេងៗសម្រាប់តម្រូវការកម្រាស់ និងពិការភាព។
ពេលវេលាបង្ហោះ៖ ថ្ងៃទី ១៩ ខែកក្កដា ឆ្នាំ ២០២៤