Semiconductor Field တွင် SiC နှင့် TaC Coatings များ၏ Application များသည် အဘယ်နည်း။

Semiconductor ကဏ္ဍကို ဘယ်လို ကျယ်ပြန့်စွာ သတ်မှတ်ပြီး သူ့ရဲ့ အဓိက အစိတ်အပိုင်းတွေက ဘာတွေလဲ။

ဆီမီးကွန်ဒတ်တာကဏ္ဍသည် တစ်ပိုင်းလျှပ်ကူးပစ္စည်းပေါင်းစပ်ဆားကစ်များ (IC)၊ တစ်ပိုင်းလျှပ်ကူးပစ္စည်းပြသမှုများ (LCD/OLED panels)၊ တစ်ပိုင်းလျှပ်ကူးပစ္စည်းအလင်းရောင် (LED) နှင့် ဆီမီးကွန်ဒတ်တာစွမ်းအင်ထုတ်ကုန်များ (photovoltaics) ထုတ်လုပ်ရန် တစ်ပိုင်းလျှပ်ကူးပစ္စည်း၏ ဂုဏ်သတ္တိများကို ကျယ်ကျယ်ပြန့်ပြန့် ရည်ညွှန်းသည်။ ပေါင်းစည်းထားသော ဆားကစ်များသည် ဤကဏ္ဍ၏ 80% အထိ ပါဝင်နေသောကြောင့် ကျဉ်းမြောင်းစွာပြောရလျှင် ဆီမီးကွန်ဒတ်တာလုပ်ငန်းသည် IC လုပ်ငန်းကို အထူးရည်ညွှန်းလေ့ရှိသည်။

အနှစ်သာရအားဖြင့်၊ တစ်ပိုင်းလျှပ်ကူးပစ္စည်းထုတ်လုပ်ခြင်းတွင် "အလွှာ" ပေါ်တွင် ဆားကစ်ဖွဲ့စည်းပုံများကို ဖန်တီးခြင်းနှင့် ဤဆားကစ်အား ပြင်ပပါဝါနှင့် ထိန်းချုပ်မှုစနစ်များသို့ ချိတ်ဆက်ခြင်း ပါဝင်သည်။ စက်မှုလုပ်ငန်းတွင်အသုံးပြုသည့်အသုံးအနှုန်းဖြစ်သော အလွှာများကို Si သို့မဟုတ် SiC ကဲ့သို့သော တစ်ပိုင်းလျှပ်ကူးပစ္စည်း သို့မဟုတ် နီလာ သို့မဟုတ် ဖန်ကဲ့သို့သော တစ်ပိုင်းလျှပ်ကူးပစ္စည်းမဟုတ်သောပစ္စည်းများဖြင့် ပြုလုပ်နိုင်သည်။ LED နှင့် panel လုပ်ငန်းများမှလွဲ၍၊ ဆီလီကွန် wafers များသည် အသုံးအများဆုံး substrates ဖြစ်သည်။ Epitaxy သည် Si, SiC, GaN, GaAs စသည်တို့ဖြင့် အလွှာပေါ်ရှိ ပါးလွှာသော ဖလင်ပစ္စည်းအသစ်ကို ကြီးထွားစေသည့် လုပ်ငန်းစဉ်ကို ရည်ညွှန်းပါသည်။ Epitaxy သည် doping thickness ကဲ့သို့သော အချက်များအား ထိန်းချုပ်ခြင်းဖြင့် စက်စွမ်းဆောင်ရည်ကို အကောင်းဆုံးဖြစ်အောင် စက်ပစ္စည်းဒီဇိုင်နာများအတွက် သိသာထင်ရှားသော ပျော့ပြောင်းမှုကို ပေးစွမ်းပါသည်။ အာရုံစူးစိုက်မှု နှင့် epitaxial အလွှာ၏ ပရိုဖိုင်၊ ဤထိန်းချုပ်မှုသည် epitaxial ကြီးထွားမှုလုပ်ငန်းစဉ်အတွင်း doping မှတဆင့်အောင်မြင်သည်။

Semiconductor ထုတ်လုပ်မှုတွင် Front-end လုပ်ငန်းစဉ်သည် အဘယ်နည်း။

ရှေ့ဆုံးလုပ်ငန်းစဉ်သည် တစ်ပိုင်းလျှပ်ကူးပစ္စည်းထုတ်လုပ်ခြင်း၏ နည်းပညာပိုင်းအရ အရှုပ်ထွေးဆုံးနှင့် အရင်းအနှီးအရှိဆုံး အစိတ်အပိုင်းဖြစ်ပြီး တူညီသောလုပ်ထုံးလုပ်နည်းများကို အကြိမ်များစွာ ထပ်ခါထပ်ခါပြုလုပ်ရန် လိုအပ်သောကြောင့် "သံသရာလုပ်ငန်းစဉ်" ဟုခေါ်သည်။ ၎င်းတွင် အဓိကအားဖြင့် သန့်ရှင်းရေး၊ ဓာတ်တိုးခြင်း၊ ဓာတ်ပုံရိုက်ခြင်း၊ etching၊ ion implantation၊ diffusion၊ annealing၊ thin-film deposition နှင့် polishing တို့ ပါဝင်သည်။

Coatings သည် Semiconductor ထုတ်လုပ်ရေးပစ္စည်းကို မည်သို့ကာကွယ်မည်နည်း။

တစ်ပိုင်းလျှပ်ကူးပစ္စည်း ထုတ်လုပ်သည့် စက်ပစ္စည်းများသည် အပူချိန်မြင့်မားသော၊ အလွန်အဆိပ်ပြင်းသော ပတ်ဝန်းကျင်တွင် လုပ်ဆောင်ကြပြီး အလွန်မြင့်မားသော သန့်ရှင်းမှုကို လိုအပ်ပါသည်။ ထို့ကြောင့် စက်၏ အတွင်းပိုင်း အစိတ်အပိုင်းများကို ကာကွယ်ခြင်းသည် အရေးကြီးသော စိန်ခေါ်မှုဖြစ်သည်။ Coating နည်းပညာသည် ၎င်းတို့၏ မျက်နှာပြင်ပေါ်ရှိ ပါးလွှာသော အဖုံးအလွှာတစ်ခုဖွဲ့ခြင်းဖြင့် အခြေခံပစ္စည်းများကို ပိုမိုကောင်းမွန်စေပြီး အကာအကွယ်ပေးသည်။ ဤလိုက်လျောညီထွေမှုဖြင့် အခြေခံပစ္စည်းများသည် ပိုမိုပြင်းထန်ပြီး ရှုပ်ထွေးသော ထုတ်လုပ်မှုပတ်ဝန်းကျင်ကို ခံနိုင်ရည်ရှိပြီး ၎င်းတို့၏ အပူချိန်မြင့်မားသော တည်ငြိမ်မှု၊ ချေးခုခံမှု၊ ဓာတ်တိုးဆန့်ကျင်မှုနှင့် ၎င်းတို့၏ သက်တမ်းကို တိုးမြင့်စေသည်။

ဘာကြောင့်လဲ။SiC CoatingSilicon Substrate ထုတ်လုပ်မှု Domain တွင် ထူးထူးခြားခြားရှိပါသလား။

ဆီလီကွန်ပုံဆောင်ခဲ ကြီးထွားမှု မီးဖိုများတွင် အပူချိန် 1500°C ဝန်းကျင်ရှိ ဆီလီကွန်အငွေ့များသည် ဂရပ်ဖိုက် သို့မဟုတ် ကာဗွန်-ကာဗွန်ပစ္စည်း အစိတ်အပိုင်းများကို သိသိသာသာ ပျက်စီးသွားစေနိုင်သည်။ မြင့်မားသော သန့်ရှင်းမှုကို ကျင့်သုံးခြင်း။SiC အပေါ်ယံပိုင်းဤအစိတ်အပိုင်းများတွင် ဆီလီကွန်အငွေ့ကို ထိရောက်စွာပိတ်ဆို့နိုင်ပြီး အစိတ်အပိုင်းများ၏ ဝန်ဆောင်မှုသက်တမ်းကို တိုးမြှင့်နိုင်သည်။

တစ်ပိုင်းလျှပ်ကူးပစ္စည်းဆီလီကွန် wafers များ၏ထုတ်လုပ်မှုလုပ်ငန်းစဉ်သည် ရှုပ်ထွေးပြီး များပြားလှသောအဆင့်များပါဝင်ပြီး ပုံဆောင်ခဲကြီးထွားမှု၊ ဆီလီကွန်ဝေဖာဖွဲ့စည်းမှုနှင့် epitaxial ကြီးထွားမှုသည် အဓိကအဆင့်များဖြစ်သည်။ Crystal ကြီးထွားမှုသည် ဆီလီကွန် wafer ထုတ်လုပ်မှုတွင် အဓိကလုပ်ငန်းစဉ်ဖြစ်သည်။ တစ်ခုတည်းသော သလင်းခဲပြင်ဆင်မှုအဆင့်အတွင်း၊ wafer အချင်း၊ ပုံဆောင်ခဲ တိမ်းညွှတ်မှု၊ doping conductivity အမျိုးအစား၊ ခံနိုင်ရည်ရှိမှု အကွာအဝေးနှင့် ဖြန့်ဖြူးမှု၊ ကာဗွန်နှင့် အောက်ဆီဂျင် အာရုံစူးစိုက်မှုနှင့် ရာဇမတ်ကွက်များ ကဲ့သို့သော အရေးကြီးသော နည်းပညာဆိုင်ရာ ကန့်သတ်ချက်များကို ဆုံးဖြတ်သည်။ တစ်ခုတည်းသောသလင်းခဲဆီလီကွန်သည် ပုံမှန်အားဖြင့် Czochralski (CZ) နည်းလမ်း သို့မဟုတ် Float Zone (FZ) နည်းလမ်းကို အသုံးပြု၍ ပြင်ဆင်သည်။ CZ နည်းလမ်းသည် ဆီလီကွန်တစ်ခုတည်း ပုံဆောင်ခဲများ၏ 85% ခန့်အတွက် အသုံးအများဆုံးနည်းလမ်းဖြစ်သည်။ 12 လက်မအရွယ် ဆီလီကွန် wafer များကို CZ နည်းလမ်းဖြင့်သာ ထုတ်လုပ်နိုင်သည်။ ဤနည်းလမ်းတွင် သန့်စင်မှုမြင့်မားသော ပိုလီဆီလီကွန်ပစ္စည်းများကို ကွမ်ဇုမီးဖိုအတွင်းတွင် ထားကာ အရည်ပျော်သွားသည့် သန့်စင်မှုမြင့်မားသော အင်အင်မတန်ဓာတ်ငွေ့များ၏ အကာအကွယ်အောက်တွင် အရည်ပျော်ကာ တစ်ခုတည်းသော သလင်းခဲဆီလီကွန်အစေ့ကို အရည်ပျော်ထဲသို့ ထည့်သွင်းခြင်းတို့ ပါဝင်ပါသည်။ အစေ့ကို ဆွဲယူလိုက်သည်နှင့်အမျှ အမှုန်အမွှားများသည် monocrystalline silicon rod အဖြစ် ကြီးထွားလာသည်။

ဘယ်လိုလဲ။TaC အပေါ်ယံပိုင်းPVT နည်းလမ်းများဖြင့် တိုးတက်နေပါသလား။

SiC ၏ မွေးရာပါလက္ခဏာများ (Si:C=1:1 အရည်အဆင့်မရှိခြင်း) သည် တစ်ခုတည်းသော သလင်းကျောက်ကြီးထွားမှုကို စိန်ခေါ်စေသည်။ လက်ရှိတွင် ပင်မနည်းလမ်းများတွင် ရုပ်ပိုင်းဆိုင်ရာ အငွေ့သယ်ယူပို့ဆောင်ရေး (PVT)၊ အပူချိန်မြင့် ဓာတုအငွေ့ထွက်နှုန်း (HT-CVD) နှင့် Liquid Phase Epitaxy (LPE) တို့ ပါဝင်သည်။ ယင်းတို့အထဲမှ PVT သည် ၎င်း၏နိမ့်ကျသော စက်ကိရိယာလိုအပ်ချက်များ၊ ပိုမိုရိုးရှင်းသောလုပ်ငန်းစဉ်၊ ခိုင်မာသောထိန်းချုပ်နိုင်မှုနှင့် တည်ထောင်ထားသောစက်မှုလုပ်ငန်းဆိုင်ရာအသုံးချမှုများကြောင့် အကျယ်ပြန့်ဆုံးလက်ခံကျင့်သုံးမှုဖြစ်သည်။

PVT နည်းလမ်းသည် graphite crucible အပြင်ဘက်ရှိ အပူလျှပ်ကာအခြေအနေများကို ချိန်ညှိခြင်းဖြင့် axial နှင့် radial အပူချိန်နယ်ပယ်များကို ထိန်းချုပ်နိုင်စေပါသည်။ SiC အမှုန့်ကို graphite crucible ၏ ပိုပူသောအောက်ခြေတွင် ထားရှိပြီး SiC အစေ့ပုံဆောင်ခဲကို အေးသောထိပ်တွင် တပ်ဆင်ထားသည်။ အမှုန့်နှင့် အစေ့ကြား အကွာအဝေးကို ကြီးထွားလာသော SiC ပုံဆောင်ခဲနှင့် အမှုန့်ကြား ထိတွေ့မှုမှ ရှောင်ရှားရန် ပုံမှန်အားဖြင့် ဆယ်ဂဏန်းမီလီမီတာအထိ ထိန်းချုပ်ထားသည်။ မတူညီသောအပူပေးနည်းများ (induction သို့မဟုတ် resistance heating) ကို အသုံးပြု၍ SiC အမှုန့်ကို 2200-2500°C တွင် အပူပေးပြီး Si, Si2C နှင့် SiC2 ကဲ့သို့သော ဓာတ်ငွေ့အစိတ်အပိုင်းများအဖြစ်သို့ ပြိုကွဲသွားစေသည်။ ဤဓာတ်ငွေ့များကို အစေ့ပုံဆောင်ခဲအဆုံးသို့ ပို့ဆောင်ပေးကာ၊ SiC သည် ပုံဆောင်ခဲအဖြစ် ပြောင်းလဲကာ တစ်ခုတည်းသော သလင်းခဲကြီးထွားမှုကို ရရှိစေသည်။ ပုံမှန်ကြီးထွားနှုန်းမှာ 0.2-0.4mm/h ဖြစ်ပြီး 20-30mm crystal ingot ကြီးထွားရန် 7-14 ရက် လိုအပ်သည်။

PVT စိုက်ပျိုးသော SiC ပုံဆောင်ခဲများတွင် ကာဗွန်ပါဝင်မှုများသည် သိသာထင်ရှားသော ချို့ယွင်းချက်အရင်းအမြစ်ဖြစ်ပြီး SiC ပုံဆောင်ခဲများ၏ အရည်အသွေးကို ကျဆင်းစေပြီး SiC-based ကိရိယာများ၏ စွမ်းဆောင်ရည်ကို ကန့်သတ်ပေးသည့် microtubes နှင့် polymorphic ချို့ယွင်းချက်များကို ပံ့ပိုးပေးပါသည်။ ယေဘူယျအားဖြင့် SiC အမှုန့်၏ ဂရပ်ဖစ်တီရှင်းနှင့် ကာဗွန်ကြွယ်ဝသော ကြီးထွားမှု ရှေ့မျက်နှာစာများသည် ကာဗွန်ပါဝင်မှု၏ အရင်းအမြစ်ဖြစ်ကြောင်း အသိအမှတ်ပြုခံရသည်- 1) SiC အမှုန့်များ ပြိုကွဲချိန်တွင်၊ C သည် အစိုင်အခဲအဆင့်တွင် အာရုံစိုက်နေချိန်တွင် Si အငွေ့သည် ဓာတ်ငွေ့အဆင့်တွင် စုပုံလာပြီး အမှုန့်၏ ပြင်းထန်သော ကာဗွန်ဒိုင်အောက်ဆိုဒ်သို့ ပြောင်းလဲသွားစေသည်။ ကြီးထွားမှုနောက်ကျတယ်။ အမှုန့်ထဲရှိ ကာဗွန်အမှုန်များသည် ဆွဲငင်အားကို ကျော်လွှားပြီး SiC တွင်းသို့ ပျံ့သွားသောအခါတွင် ကာဗွန်ပါဝင်မှု ဖြစ်ပေါ်လာသည်။ 2) Si-ကြွယ်ဝသောအခြေအနေအောက်တွင်၊ ပိုလျှံသော Si ငွေ့များသည် ဂရပ်ဖိုက်အတက်အဆင်းနံရံနှင့် ဓာတ်ပြုပြီး ကာဗွန်အမှုန်အမွှားများနှင့် Si-ပါဝင်သော အစိတ်အပိုင်းများအဖြစ်သို့ အလွယ်တကူ ပြိုကွဲသွားနိုင်သည့် ပါးလွှာသော SiC အလွှာတစ်ခုအဖြစ် ဖွဲ့စည်းသည်။

ချဉ်းကပ်မှု နှစ်ခုသည် ဤပြဿနာများကို ကိုင်တွယ်ဖြေရှင်းနိုင်သည်- 1) ကြီးထွားမှုနောက်ကျသော ကာဗွန်အမြောက်အမြားရှိသော SiC အမှုန့်များမှ ကာဗွန်အမှုန်များကို စစ်ထုတ်ပါ။ 2) Si vapor သည် graphite crucible နံရံကို ထိခိုက်စေခြင်းမှ ကာကွယ်ပေးသည်။ TaC ကဲ့သို့သော ကာဗိုဒ်အများအပြားသည် 2000°C အထက်တွင် တည်ငြိမ်စွာ လည်ပတ်နိုင်ပြီး အက်ဆစ်၊ အယ်ကာလီ၊ NH3၊ H2 နှင့် Si အခိုးအငွေ့တို့ဖြင့် ဓာတုဓာတ်ချေးများကို ခုခံနိုင်သည်။ SiC wafers များအတွက် အရည်အသွေး လိုအပ်ချက်များ တိုးမြင့်လာသည်နှင့်အမျှ SiC crystal ကြီးထွားမှုနည်းပညာတွင် TaC coatings များကို စက်မှုလုပ်ငန်းတွင် စူးစမ်းရှာဖွေလျက်ရှိသည်။ လေ့လာမှုများက PVT ကြီးထွားမှု မီးဖိုများတွင် TaC-coated ဂရပ်ဖိုက် အစိတ်အပိုင်းများကို အသုံးပြု၍ ပြင်ဆင်ထားသော SiC crystals များသည် ပိုမိုသန့်ရှင်းပြီး ချို့ယွင်းချက်သိပ်သည်းဆကို သိသိသာသာ လျော့ကျစေပြီး ပုံဆောင်ခဲအရည်အသွေးကို သိသိသာသာ မြှင့်တင်ပေးကြောင်း လေ့လာမှုများက ဖော်ပြသည်။

က) ပွန်းပဲ့TaC သို့မဟုတ် TaC-coated porous graphite: ကာဗွန်အမှုန်အမွှားများကို စစ်ထုတ်ပြီး ပုံဆောင်ခဲထဲသို့ ပျံ့နှံ့မှုကို တားဆီးကာ တူညီသောလေ၀င်လေထွက်ကို သေချာစေသည်။

ခ)TaC ဖြင့် ဖုံးအုပ်ထားသည်။လက်စွပ်များ- Si vapor သည် graphite crucible wall မှ Si အငွေ့ကို ခွဲထုတ်ပြီး Si vapor ဖြင့် crucible wall ချေးခြင်းကို ကာကွယ်ပေးသည်။

ဂ)TaC ဖြင့် ဖုံးအုပ်ထားသည်။စီးဆင်းမှုလမ်းညွှန်များ- အစေ့ပုံဆောင်ခဲဆီသို့ လေစီးဆင်းမှုကို ညွှန်ကြားနေစဉ် ဂရပ်ဖိုက် နံရံမှ Si အငွေ့ကို ခွဲထုတ်ပါ။

ဃ)TaC ဖြင့် ဖုံးအုပ်ထားသည်။အစေ့ပုံဆောင်ခဲကိုင်ဆောင်သူများ- Si vapor ကြောင့် ထိပ်ဖုံးချေးတက်ခြင်းမှကာကွယ်ရန် Crucible ၏ထိပ်ဖုံးမှ Si အငွေ့ကို ခွဲထုတ်ပါ။

ဘယ်လိုဖြစ်သလဲ။CVD SiC CoatingGaN Substrate Manufacturing တွင် အကျိုးကျေးဇူးရှိပါသလား။

လက်ရှိတွင်၊ GaN အလွှာ၏ စီးပွားဖြစ်ထုတ်လုပ်မှုကို နီလာအလွှာပေါ်တွင် ကြားခံအလွှာ (သို့မဟုတ် မျက်နှာဖုံးအလွှာ) ဖန်တီးခြင်းဖြင့် စတင်သည်။ ထို့နောက် Hydrogen Vapor Phase Epitaxy (HVPE) ကို ဤကြားခံအလွှာပေါ်ရှိ GaN ဖလင်ကို လျင်မြန်စွာ ကြီးထွားစေရန်၊ ထို့နောက်တွင် သီးခြားရပ်တည်နေသော GaN အလွှာကိုရရှိရန် ခွဲထုတ်ခြင်းနှင့် ပွတ်ပေးခြင်းတို့ဖြင့် အသုံးပြုသည်။ HVPE သည် အပူချိန်နိမ့် နှင့် အပူချိန်မြင့်သော ဓာတုတုံ့ပြန်မှု နှစ်ခုလုံးအတွက် လိုအပ်သော လိုအပ်ချက်ဖြစ်သည့် လေထုဖိအား quartz ဓာတ်ပေါင်းဖိုများအတွင်း မည်သို့လုပ်ဆောင်သနည်း။

အပူချိန်နိမ့်သောဇုန် (800-900°C) တွင်၊ gaseous HCl သည် gaseous GaCl ကိုထုတ်လုပ်ရန် metallic Ga နှင့် ဓာတ်ပြုသည်။

အပူချိန်မြင့်မားသောဇုန် (1000-1100°C) တွင် ဓာတ်ငွေ့ GaCl သည် GaN တစ်ခုတည်းသော သလင်းကျောက်ဖလင်အဖြစ် ဓာတ်ငွေ့ NH3 နှင့် ဓာတ်ပြုသည်။

HVPE စက်ပစ္စည်းများ၏ ဖွဲ့စည်းပုံဆိုင်ရာ အစိတ်အပိုင်းများကား အဘယ်နည်း၊ ၎င်းတို့အား သံချေးတက်ခြင်းမှ မည်သို့ကာကွယ်ကြသနည်း။ HVPE စက်ပစ္စည်းများသည် ဂါလီယမ်လှေ၊ မီးဖိုကိုယ်ထည်၊ ဓာတ်ပေါင်းဖို၊ ဓာတ်ငွေ့ဖွဲ့စည်းမှုစနစ်နှင့် အိတ်ဇောစနစ်တို့ကဲ့သို့သော အစိတ်အပိုင်းများပါ၀င်သော အလျားလိုက် သို့မဟုတ် ဒေါင်လိုက်ဖြစ်နိုင်သည်။ NH3 နှင့် ထိတွေ့သော Graphite ဗူးများနှင့် အချောင်းများသည် သံချေးတက်ခြင်းကို ခံနိုင်ရည်ရှိပြီး အကာအကွယ်ပေးနိုင်သည်။SiC အပေါ်ယံပိုင်းပျက်စီးမှုကိုကာကွယ်ရန်။

GaN Epitaxy ထုတ်လုပ်ခြင်းထက် CVD နည်းပညာ၏ အရေးပါမှုကား အဘယ်နည်း။

တစ်ပိုင်းလျှပ်ကူးပစ္စည်းကိရိယာများ၏နယ်ပယ်တွင်၊ အချို့သော wafer အလွှာများပေါ်တွင် epitaxial အလွှာများတည်ဆောက်ရန် အဘယ်ကြောင့်လိုအပ်သနည်း။ ပုံမှန်ဥပမာတစ်ခုတွင် နီလာအလွှာများတွင် GaN epitaxial အလွှာများ လိုအပ်သည့် အပြာ-စိမ်း LED များ ပါဝင်သည်။ MOCVD စက်ပစ္စည်းများသည် တရုတ်နိုင်ငံရှိ AMEC၊ Aixtron နှင့် Veeco တို့၏ ဦးဆောင်ရောင်းချသူများဖြစ်ကြပြီး GaN epitaxy ထုတ်လုပ်မှုလုပ်ငန်းစဉ်တွင် အရေးကြီးပါသည်။

MOCVD စနစ်များတွင် epitaxial အပ်နှံမှုအတွင်း သတ္တု သို့မဟုတ် ရိုးရိုးအခြေများပေါ်တွင် ဆပ်ပြာများကို အဘယ်ကြောင့် တိုက်ရိုက်မထားရှိနိုင်သနည်း။ ဓာတ်ငွေ့စီးဆင်းမှုဦးတည်ချက် (အလျားလိုက်၊ ဒေါင်လိုက်)၊ အပူချိန်၊ ဖိအား၊ အလွှာကို ပြုပြင်ခြင်းနှင့် အပျက်အစီးများမှ ညစ်ညမ်းခြင်းစသည့် အကြောင်းရင်းများကို ထည့်သွင်းစဉ်းစားရပါမည်။ ထို့ကြောင့်၊ အိတ်ကပ်များပါရှိသော susceptor ကို အလွှာများကို ကိုင်ထားရန် အသုံးပြုပြီး ယင်းအိတ်ကပ်များတွင် ထည့်ထားသော အလွှာများတွင် CVD နည်းပညာကို အသုံးပြု၍ epitaxial deposition ကို လုပ်ဆောင်ပါသည်။ ဟိsusceptor သည် SiC coating ဖြင့် ဂရပ်ဖိုက်အခြေခံတစ်ခုဖြစ်သည်။.

GaN epitaxy တွင် အဓိက ဓာတုတုံ့ပြန်မှုသည် အဘယ်နည်း၊ SiC အပေါ်ယံပိုင်း အရည်အသွေးသည် အဘယ်ကြောင့် အရေးကြီးသနည်း။ ပင်မတုံ့ပြန်မှုသည် NH3 + TMGa → GaN + ဘေးထွက်ပစ္စည်း (ခန့်မှန်းခြေအားဖြင့် 1050-1100°C တွင်) ဖြစ်သည်။ သို့သော် NH3 သည် မြင့်မားသောအပူချိန်တွင် ဆွေးမြေ့ပြီး အက်တမ် ဟိုက်ဒရိုဂျင်ကို ထုတ်လွှတ်ကာ ဂရပ်ဖိုက်တွင် ကာဗွန်နှင့် ပြင်းပြင်းထန်ထန် ဓာတ်ပြုသည်။ NH3/H2 သည် 1100°C တွင် SiC နှင့် မတုံ့ပြန်သောကြောင့် SiC အပေါ်ယံပိုင်း၏ အရည်အသွေးနှင့် ပြီးပြည့်စုံသော encapsulation သည် လုပ်ငန်းစဉ်အတွက် အရေးကြီးပါသည်။

SiC Epitaxy ထုတ်လုပ်မှုနယ်ပယ်တွင်၊ ပင်မတုံ့ပြန်မှုအခန်းများအတွင်း Coatings များကို မည်သို့အသုံးချသနည်း။

SiC သည် 3C-SiC၊ 4H-SiC နှင့် 6H-SiC တို့တွင် အသုံးအများဆုံးသော ပုံဆောင်ခဲဖွဲ့စည်းပုံ 200 ကျော်ပါရှိသော ပုံမှန် polytypic ပစ္စည်းတစ်ခုဖြစ်သည်။ 4H-SiC သည် ပင်မစက်ကိရိယာများတွင် အဓိကအသုံးပြုသည့် ပုံဆောင်ခဲဖွဲ့စည်းပုံဖြစ်သည်။ ပုံဆောင်ခဲဖွဲ့စည်းပုံအပေါ် လွှမ်းမိုးနိုင်သော အရေးပါသောအချက်မှာ တုံ့ပြန်မှုအပူချိန်ဖြစ်သည်။ သတ်မှတ်ထားသော အတိုင်းအတာတစ်ခုအောက် အပူချိန်များသည် အခြားသော ပုံဆောင်ခဲပုံစံများကို ဖြစ်ပေါ်စေပါသည်။ အကောင်းဆုံးတုံ့ပြန်မှုအပူချိန်မှာ 1550 နှင့် 1650°C အကြားဖြစ်သည်။ 1550°C အောက် အပူချိန်များသည် 3C-SiC နှင့် အခြားဖွဲ့စည်းပုံများကို ထုတ်ပေးနိုင်သည်။ သို့သော် 3C-SiC ကို အသုံးများသည်။SiC အပေါ်ယံပိုင်းနှင့် တုံ့ပြန်မှုအပူချိန် 1600°C ဝန်းကျင်သည် 3C-SiC ကန့်သတ်ချက်နှင့် နီးစပ်ပါသည်။ လက်ရှိ TaC coatings များကို ကုန်ကျစရိတ်ပြဿနာများဖြင့် ကန့်သတ်ထားသော်လည်း ရေရှည်တွင်၊TaC အပေါ်ယံပိုင်းSiC epitaxial ပစ္စည်းများတွင် SiC အပေါ်ယံပိုင်းကို တဖြည်းဖြည်း အစားထိုးရန် မျှော်လင့်ပါသည်။

လောလောဆယ်တွင် SiC epitaxy အတွက် CVD စနစ်သုံးမျိုးရှိသည်- ဂြိုဟ်ပူနံရံ၊ အလျားလိုက်ပူနံရံနှင့် ဒေါင်လိုက်ပူသောနံရံ။ Planetary hot-wall CVD စနစ်သည် တစ်ခုတည်းသောအသုတ်တွင် wafer အများအပြားကို ကြီးထွားစေနိုင်သောကြောင့် ထုတ်လုပ်မှုထိရောက်မှုကို မြင့်မားစေသည်။ အလျားလိုက် hot-wall CVD စနစ်တွင် ပုံမှန်အားဖြင့် ဓာတ်ငွေ့မျှော့လည်ပတ်မှုဖြင့် မောင်းနှင်သော ကြီးမားသောကြီးထွားမှုစနစ်တစ်ခုပါဝင်ပြီး အလွန်ကောင်းမွန်သော intra-wafer သတ်မှတ်ချက်များကို လွယ်ကူချောမွေ့စေသည်။ ဒေါင်လိုက်ပူသောနံရံ CVD စနစ်သည် အဓိကအားဖြင့် ပြင်ပစက်မှုအခြေစိုက်စခန်းမှ ကူညီပေးသော မြန်နှုန်းမြင့်လည်ပတ်မှုကို ပါရှိသည်။ ၎င်းသည် အောက်ပိုင်းတုံ့ပြန်မှုအခန်းဖိအားကို ထိန်းသိမ်းခြင်းဖြင့် နယ်နိမိတ်အလွှာ၏အထူကို ထိထိရောက်ရောက် လျှော့ချပေးကာ epitaxial ကြီးထွားမှုနှုန်းကို မြှင့်တင်ပေးသည်။ ထို့အပြင်၊ ၎င်း၏အခန်းဒီဇိုင်းသည် SiC အမှုန်အမွှားများ ပြိုလဲမှုဆီသို့ ဦးတည်သွားစေနိုင်သည့် ထိပ်နံရံတစ်ခု ချို့တဲ့နေပြီး အမှုန်အမွှားပြိုလဲမှုအန္တရာယ်ကို လျှော့ချကာ ချို့ယွင်းချက်ထိန်းချုပ်မှုတွင် မွေးရာပါ အားသာချက်တစ်ခု ပံ့ပိုးပေးပါသည်။

High-Temperature Thermal Processing အတွက်၊ Applications ကဘာလဲCVD SiCTube Furnace Equipment မှာလား။

Tube furnace equipment သည် ဓာတ်တိုးခြင်း၊ ပျံ့နှံ့ခြင်း၊ ပါးလွှာသော ဖလင်ကြီးထွားမှု၊ လျှပ်ကူးခြင်းနှင့် သတ္တုစပ်ခြင်းကဲ့သို့သော လုပ်ငန်းစဉ်များတွင် တွင်ကျယ်စွာ အသုံးပြုပါသည်။ အလျားလိုက်နှင့် ဒေါင်လိုက်ဟူ၍ နှစ်မျိုးရှိသည်။ လက်ရှိတွင် IC လုပ်ငန်းသည် ဒေါင်လိုက်ပြွန်မီးဖိုများကို အဓိကအသုံးပြုသည်။ လုပ်ငန်းစဉ်ဖိအားနှင့် အသုံးချမှုအပေါ် မူတည်၍ tube furnace ပစ္စည်းများကို လေထုဖိအားမီးဖိုများနှင့် ဖိအားနည်းမီးဖိုများအဖြစ် အမျိုးအစားခွဲခြားနိုင်သည်။ ဖိအားနည်းသော မီးဖိုများကို အပူပျံ့နှံ့စေသောဆေးများ၊ ပါးလွှာသောဖလင်ဓာတ်တိုးခြင်းနှင့် အပူချိန်မြင့်တင်ခြင်းအတွက် အဓိကအားဖြင့် ဖိအားနည်းမီးဖိုများကို ပါးလွှာသောဖလင်အမျိုးအစားများ (ဥပမာ LPCVD နှင့် ALD ကဲ့သို့) ကြီးထွားမှုအတွက် ဒီဇိုင်းထုတ်ထားသည်။ အမျိုးမျိုးသော tube furnace ကိရိယာများ၏ ဖွဲ့စည်းပုံများသည် ဆင်တူပြီး လိုအပ်သလို ပျံ့နှံ့ခြင်း၊ ဓာတ်တိုးခြင်း၊ ဖြန်းတီးခြင်း၊ LPCVD နှင့် ALD လုပ်ဆောင်ချက်များကို လုပ်ဆောင်ရန် ၎င်းတို့ကို လိုက်လျောညီထွေဖြစ်အောင် ပြင်ဆင်သတ်မှတ်နိုင်သည်။ သန့်စင်ထားသော သန့်စင်ထားသော SiC ပြွန်များ၊ SiC wafer လှေများနှင့် SiC နံရံများတို့သည် tube furnace ကိရိယာများ၏ တုံ့ပြန်မှုအခန်းအတွင်း မရှိမဖြစ်လိုအပ်သော အစိတ်အပိုင်းများဖြစ်သည်။ ဖောက်သည်လိုအပ်ချက်အပေါ် မူတည်, နောက်ထပ်တစ်ခုSiC အပေါ်ယံပိုင်းစွမ်းဆောင်ရည်မြှင့်တင်ရန် အလွှာကို sintered SiC ကြွေထည်များ၏ မျက်နှာပြင်တွင် အသုံးချနိုင်သည်။

Photovoltaic Granular Silicon ထုတ်လုပ်မှုနယ်ပယ်တွင် အဘယ်ကြောင့်နည်းSiC CoatingPivotal Role ကို ကစားနေပါသလား။

ပိုလီဆီလီကွန်၊ သတ္တုဗေဒအဆင့် ဆီလီကွန် (သို့မဟုတ် စက်မှုလုပ်ငန်းသုံး ဆီလီကွန်) သည် 99.9999% (6N) ထက်ကျော်လွန်သော ဆီလီကွန်ပါဝင်မှုကို ရရှိရန် ရုပ်ပိုင်းဆိုင်ရာနှင့် ဓာတုတုံ့ပြန်မှုများစွာဖြင့် သန့်စင်ထားသော သတ္တုမဟုတ်သော ပစ္စည်းတစ်ခုဖြစ်သည်။ photovoltaic နယ်ပယ်တွင်၊ polysilicon ကို wafers၊ cells နှင့် modules များအဖြစ် ပြုပြင်ပြီး၊ နောက်ဆုံးတွင် photovoltaic ပါဝါထုတ်လုပ်သည့်စနစ်များတွင် အသုံးပြုသည့် polysilicon သည် photovoltaic လုပ်ငန်းကွင်းဆက်၏ အရေးပါသော အထက်စီးကြောင်းအစိတ်အပိုင်းတစ်ခုဖြစ်လာသည်။ လက်ရှိတွင်၊ ပိုလီဆီလီကွန်ထုတ်လုပ်မှုအတွက် နည်းပညာလမ်းကြောင်းနှစ်ခုရှိသည်- ပြုပြင်ထားသော Siemens လုပ်ငန်းစဉ် (အထွက်နှုန်းကောင်းသည့်ဆီလီကွန်) နှင့် silane fluidized bed process (အထွက်နှုန်းရှိသော ဆီလီကွန်)။ မွမ်းမံထားသော Siemens လုပ်ငန်းစဉ်တွင်၊ သန့်စင်မှုမြင့်မားသော SiHCl3 ကို 1150°C ဝန်းကျင်တွင် သန့်စင်မြင့်ဆီလီကွန်အူတိုင်တွင် သန့်စင်မြင့် ဟိုက်ဒရိုဂျင်ဖြင့် လျှော့ချပေးကာ ဆီလီကွန်အူတိုင်ပေါ်တွင် ပိုလီဆီလီကွန် ပြိုကျမှုကို ဖြစ်ပေါ်စေသည်။ silane fluidized bed လုပ်ငန်းစဉ်သည် ပုံမှန်အားဖြင့် SiH4 ကို ဆီလီကွန်ရင်းမြစ်ဓာတ်ငွေ့အဖြစ် နှင့် H2 ကို သယ်ဆောင်သည့်ဓာတ်ငွေ့အဖြစ် SiH4 ကို ပေါင်းထည့်ခြင်းဖြင့် SiH4 ကို အပူအအေးဖြင့် ပြိုကွဲစေရန် 600-800°C တွင် granular polysilicon ကိုထုတ်လုပ်ရန် သေးငယ်သော polysilicon ဓာတ်ပေါင်းဖိုတွင် အသုံးပြုသည်။ မွမ်းမံထားသော Siemens လုပ်ငန်းစဉ်သည် ၎င်း၏အတော်လေးရင့်ကျက်သောထုတ်လုပ်မှုနည်းပညာကြောင့် ပင်မရေစီးကြောင်းပိုလီဆီလီကွန်ထုတ်လုပ်မှုလမ်းကြောင်းတွင် ကျန်ရှိနေပါသည်။ သို့သော်လည်း၊ GCL-Poly နှင့် Tianhong Reike ကဲ့သို့သော ကုမ္ပဏီများသည် သေးငယ်သော ဆီလီကွန်နည်းပညာကို ဆက်လက်တိုးတက်နေသောကြောင့်၊ silane fluidized bed လုပ်ငန်းစဉ်သည် ၎င်း၏ကုန်ကျစရိတ်သက်သာပြီး ကာဗွန်ခြေရာကို လျှော့ချခြင်းကြောင့် စျေးကွက်ဝေစုကို ရရှိနိုင်သည်။

ထုတ်ကုန် သန့်စင်ရေး ထိန်းချုပ်မှုသည် သမိုင်းကြောင်းအရ fluidized bed လုပ်ငန်းစဉ်၏ အားနည်းသည့်အချက်ဖြစ်ပြီး၊ ၎င်းသည် ၎င်း၏ သိသာထင်ရှားသော ကုန်ကျစရိတ်သက်သာသော်လည်း Siemens လုပ်ငန်းစဉ်ကို မကျော်လွန်ရသည့် အဓိကအကြောင်းရင်းဖြစ်သည်။ အလွှာသည် silane fluidized bed လုပ်ငန်းစဉ်၏ ပင်မဖွဲ့စည်းပုံနှင့် တုံ့ပြန်မှုသင်္ဘောအဖြစ် ဆောင်ရွက်ပြီး ဓာတ်ပေါင်းဖို၏ သတ္တုခွံကို အပူချိန်မြင့်သောဓာတ်ငွေ့များနှင့် ပစ္စည်းများ၏ အပူချိန်ကို ဖုံးအုပ်ကာ ထိန်းသိမ်းထားစဉ်တွင် အပူချိန်မြင့်သည့်ဓာတ်ငွေ့များနှင့် ပစ္စည်းများကြောင့် ပျက်စီးခြင်းမှ ကာကွယ်ပေးသည်။ ကြမ်းတမ်းသောအလုပ်အခြေအနေများနှင့် granular silicon နှင့်တိုက်ရိုက်ထိတွေ့မှုကြောင့်၊ အတွင်းခံပစ္စည်းသည် မြင့်မားသောသန့်ရှင်းစင်ကြယ်မှု၊ ဝတ်ဆင်မှုခံနိုင်ရည်၊ ချေးခံနိုင်ရည်နှင့် မြင့်မားသောခိုင်ခံ့မှုတို့ကို ပြသရမည်ဖြစ်သည်။ အသုံးများသောပစ္စည်းများတွင် ဖိုက်တာတစ်ခုနှင့်တစ်ခုပါဝင်သည်။SiC အပေါ်ယံပိုင်း. သို့သော်လည်း လက်တွေ့အသုံးပြုရာတွင်၊ granular silicon တွင် ကာဗွန်ပါဝင်မှု လွန်ကဲစွာ ဖြစ်ပေါ်လာသည့် အပေါ်ယံအခွံခွာခြင်း/ကွဲအက်ခြင်းများ ဖြစ်ပေါ်ပြီး ဂရပ်ဖိုက်အလွှာများအတွက် သက်တမ်းတိုပြီး ပုံမှန်အစားထိုးရန် လိုအပ်ပြီး ၎င်းတို့ကို စားသုံးကုန်များအဖြစ် ခွဲခြားထားသည်။ SiC-coated fluidized bedlining ပစ္စည်းများနှင့် ၎င်းတို့၏ မြင့်မားသော ကုန်ကျစရိတ်များနှင့် ပတ်သက်သည့် နည်းပညာဆိုင်ရာ စိန်ခေါ်မှုများသည် silane fluidized bed လုပ်ငန်းစဉ်၏ စျေးကွက်လက်ခံမှုကို အဟန့်အတားဖြစ်စေပြီး ပိုမိုကျယ်ပြန့်သော အသုံးချမှုအတွက် ကိုင်တွယ်ဖြေရှင်းရမည်ဖြစ်သည်။

မည်သည့် Applications များတွင် Pyrolytic Graphite Coating ကို အသုံးပြုသနည်း။

Pyrolytic graphite သည် 1800°C နှင့် 2000°C ကြားတွင် မီးဖိုဖိအားများအတွင်း သန့်စင်သော မြင့်မားသော ဟိုက်ဒရိုကာဗွန်များ ပါဝင်သော ဆန်းသစ်သော ကာဗွန်ပစ္စည်းဖြစ်ပြီး၊ ရလဒ်အနေဖြင့် မြင့်မားသော ပုံဆောင်ခဲများကို ဦးတည်ထားသော pyrolytic ကာဗွန်ဖြစ်သည်။ ၎င်းတွင် မြင့်မားသော သိပ်သည်းဆ (2.20 g/cm³)၊ မြင့်မားသော သန့်စင်မှု၊ နှင့် anisotropic အပူ၊ လျှပ်စစ်၊ သံလိုက်နှင့် စက်ပိုင်းဆိုင်ရာ ဂုဏ်သတ္တိများ ပါဝင်သည်။ ၎င်းသည် ခန့်မှန်းခြေအားဖြင့် 1800°C တွင်ပင် 10mmHg လေဟာနယ်ကို ထိန်းသိမ်းထားနိုင်ပြီး အာကာသ၊ တစ်ပိုင်းလျှပ်ကူးပစ္စည်း၊ ဓာတ်ပုံဗိုလ်တာနှင့် ခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာမှုဆိုင်ရာ တူရိယာများကဲ့သို့သော နယ်ပယ်များတွင် ကျယ်ပြန့်သောအသုံးချနိုင်စွမ်းကို ရှာဖွေနိုင်သည်။

အနီ-ဝါရောင် LED epitaxy နှင့် အချို့သော အထူးအခြေအနေများတွင်၊ MOCVD မျက်နှာကျက်သည် SiC အပေါ်ယံအကာအကွယ် မလိုအပ်ဘဲ pyrolytic graphite coating solution ကို အသုံးပြုသည်။

အီလက်ထရွန်ရောင်ခြည်ငွေ့ပျံခြင်းအတွက် အလူမီနီယမ် Crucible များသည် မြင့်မားသောသိပ်သည်းဆ၊ အပူချိန်မြင့်မားသောခုခံမှု၊ ကောင်းသောအပူရှော့ခ်ကိုခံနိုင်ရည်ရှိရန်၊ မြင့်မားသောအပူစီးကူးမှု၊ နိမ့်သောအပူချဲ့ကိန်းနှင့် အက်ဆစ်များ၊ အယ်ကာလီများ၊ ဆားများနှင့် အော်ဂဲနစ်ဓာတ်ပစ္စည်းများကြောင့် ချေးခံနိုင်ရည်လိုအပ်သည်။ pyrolytic graphite coating သည် graphite crucible နှင့် တူညီသော ပစ္စည်းကို မျှဝေထားသောကြောင့်၊ ၎င်းသည် မြင့်မားသော အပူချိန် စက်ဘီးစီးခြင်းကို ထိရောက်စွာ ခံနိုင်ရည်ရှိပြီး graphite crucible ၏ ဝန်ဆောင်မှုသက်တမ်းကို သက်တမ်းတိုးစေသည်။**