1. ಏಕೆ ಇದೆ aಸಿಲಿಕಾನ್ ಕಾರ್ಬೈಡ್ ಲೇಪನ
ಎಪಿಟಾಕ್ಸಿಯಲ್ ಪದರವು ಎಪಿಟಾಕ್ಸಿಯಲ್ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯ ಮೂಲಕ ವೇಫರ್ ಆಧಾರದ ಮೇಲೆ ಬೆಳೆದ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಏಕ ಸ್ಫಟಿಕ ತೆಳುವಾದ ಫಿಲ್ಮ್ ಆಗಿದೆ. ತಲಾಧಾರ ವೇಫರ್ ಮತ್ತು ಎಪಿಟಾಕ್ಸಿಯಲ್ ತೆಳುವಾದ ಫಿಲ್ಮ್ ಅನ್ನು ಒಟ್ಟಾಗಿ ಎಪಿಟಾಕ್ಸಿಯಲ್ ವೇಫರ್‌ಗಳು ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ. ಅವುಗಳಲ್ಲಿ, ದಿಸಿಲಿಕಾನ್ ಕಾರ್ಬೈಡ್ ಎಪಿಟಾಕ್ಸಿಯಲ್ಸಿಲಿಕಾನ್ ಕಾರ್ಬೈಡ್ ಏಕರೂಪದ ಎಪಿಟಾಕ್ಸಿಯಲ್ ವೇಫರ್ ಅನ್ನು ಪಡೆಯಲು ವಾಹಕ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಕಾರ್ಬೈಡ್ ತಲಾಧಾರದ ಮೇಲೆ ಪದರವನ್ನು ಬೆಳೆಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಇದನ್ನು ಶಾಟ್ಕಿ ಡಯೋಡ್‌ಗಳು, MOSFET ಗಳು ಮತ್ತು IGBT ಗಳಂತಹ ವಿದ್ಯುತ್ ಸಾಧನಗಳಾಗಿ ಮತ್ತಷ್ಟು ಮಾಡಬಹುದು. ಅವುಗಳಲ್ಲಿ, ಹೆಚ್ಚು ವ್ಯಾಪಕವಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುವ 4H-SiC ತಲಾಧಾರವಾಗಿದೆ.
ಎಲ್ಲಾ ಸಾಧನಗಳು ಮೂಲಭೂತವಾಗಿ ಎಪಿಟಾಕ್ಸಿಯಲ್ಲಿ ಅರಿತುಕೊಂಡಿರುವುದರಿಂದ, ಗುಣಮಟ್ಟಎಪಿಟಾಕ್ಸಿಸಾಧನದ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯ ಮೇಲೆ ಉತ್ತಮ ಪರಿಣಾಮ ಬೀರುತ್ತದೆ, ಆದರೆ ಎಪಿಟಾಕ್ಸಿಯ ಗುಣಮಟ್ಟವು ಸ್ಫಟಿಕಗಳು ಮತ್ತು ತಲಾಧಾರಗಳ ಸಂಸ್ಕರಣೆಯಿಂದ ಪ್ರಭಾವಿತವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಇದು ಉದ್ಯಮದ ಮಧ್ಯದ ಕೊಂಡಿಯಲ್ಲಿದೆ ಮತ್ತು ಉದ್ಯಮದ ಅಭಿವೃದ್ಧಿಯಲ್ಲಿ ಬಹಳ ನಿರ್ಣಾಯಕ ಪಾತ್ರವನ್ನು ವಹಿಸುತ್ತದೆ.
ಸಿಲಿಕಾನ್ ಕಾರ್ಬೈಡ್ ಎಪಿಟಾಕ್ಸಿಯಲ್ ಪದರಗಳನ್ನು ತಯಾರಿಸುವ ಮುಖ್ಯ ವಿಧಾನಗಳೆಂದರೆ: ಬಾಷ್ಪೀಕರಣ ಬೆಳವಣಿಗೆಯ ವಿಧಾನ; ದ್ರವ ಹಂತದ ಎಪಿಟಾಕ್ಸಿ (LPE); ಆಣ್ವಿಕ ಕಿರಣದ ಎಪಿಟಾಕ್ಸಿ (MBE); ರಾಸಾಯನಿಕ ಆವಿ ಶೇಖರಣೆ (CVD).
ಅವುಗಳಲ್ಲಿ, ರಾಸಾಯನಿಕ ಆವಿ ಶೇಖರಣೆ (CVD) ಅತ್ಯಂತ ಜನಪ್ರಿಯ 4H-SiC ಹೋಮೋಪಿಟಾಕ್ಸಿಯಲ್ ವಿಧಾನವಾಗಿದೆ. 4-H-SiC-CVD ಎಪಿಟ್ಯಾಕ್ಸಿ ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ CVD ಉಪಕರಣಗಳನ್ನು ಬಳಸುತ್ತದೆ, ಇದು ಹೆಚ್ಚಿನ ಬೆಳವಣಿಗೆಯ ತಾಪಮಾನದ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳಲ್ಲಿ ಎಪಿಟಾಕ್ಸಿಯಲ್ ಲೇಯರ್ 4H ಸ್ಫಟಿಕ SiC ನ ಮುಂದುವರಿಕೆಯನ್ನು ಖಚಿತಪಡಿಸುತ್ತದೆ.
CVD ಉಪಕರಣಗಳಲ್ಲಿ, ತಲಾಧಾರವನ್ನು ನೇರವಾಗಿ ಲೋಹದ ಮೇಲೆ ಇರಿಸಲಾಗುವುದಿಲ್ಲ ಅಥವಾ ಸರಳವಾಗಿ ಎಪಿಟಾಕ್ಸಿಯಲ್ ಶೇಖರಣೆಗಾಗಿ ತಳದಲ್ಲಿ ಇರಿಸಲಾಗುವುದಿಲ್ಲ, ಏಕೆಂದರೆ ಇದು ಅನಿಲ ಹರಿವಿನ ದಿಕ್ಕು (ಅಡ್ಡ, ಲಂಬ), ತಾಪಮಾನ, ಒತ್ತಡ, ಸ್ಥಿರೀಕರಣ ಮತ್ತು ಬೀಳುವ ಮಾಲಿನ್ಯಕಾರಕಗಳಂತಹ ವಿವಿಧ ಅಂಶಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುತ್ತದೆ. ಆದ್ದರಿಂದ, ಬೇಸ್ ಅಗತ್ಯವಿದೆ, ಮತ್ತು ನಂತರ ತಲಾಧಾರವನ್ನು ಡಿಸ್ಕ್ನಲ್ಲಿ ಇರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ನಂತರ ಸಿವಿಡಿ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ತಲಾಧಾರದ ಮೇಲೆ ಎಪಿಟಾಕ್ಸಿಯಲ್ ಠೇವಣಿ ಮಾಡಲಾಗುತ್ತದೆ. ಈ ಆಧಾರವು SiC ಲೇಪಿತ ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ಬೇಸ್ ಆಗಿದೆ.
ಒಂದು ಪ್ರಮುಖ ಅಂಶವಾಗಿ, ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ಬೇಸ್ ಹೆಚ್ಚಿನ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಶಕ್ತಿ ಮತ್ತು ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಮಾಡ್ಯುಲಸ್, ಉತ್ತಮ ಉಷ್ಣ ಆಘಾತ ಪ್ರತಿರೋಧ ಮತ್ತು ತುಕ್ಕು ನಿರೋಧಕ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ, ಆದರೆ ಉತ್ಪಾದನಾ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯಲ್ಲಿ, ನಾಶಕಾರಿ ಅನಿಲಗಳು ಮತ್ತು ಲೋಹದ ಸಾವಯವ ಲೋಹದ ಶೇಷದಿಂದಾಗಿ ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ತುಕ್ಕು ಮತ್ತು ಪುಡಿಯಾಗುತ್ತದೆ. ಮ್ಯಾಟರ್, ಮತ್ತು ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ಬೇಸ್ನ ಸೇವೆಯ ಜೀವನವು ಬಹಳವಾಗಿ ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತದೆ.
ಅದೇ ಸಮಯದಲ್ಲಿ, ಬಿದ್ದ ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ಪುಡಿ ಚಿಪ್ ಅನ್ನು ಮಾಲಿನ್ಯಗೊಳಿಸುತ್ತದೆ. ಸಿಲಿಕಾನ್ ಕಾರ್ಬೈಡ್ ಎಪಿಟಾಕ್ಸಿಯಲ್ ವೇಫರ್‌ಗಳ ಉತ್ಪಾದನಾ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯಲ್ಲಿ, ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ವಸ್ತುಗಳ ಬಳಕೆಗಾಗಿ ಜನರ ಹೆಚ್ಚುತ್ತಿರುವ ಕಠಿಣ ಅವಶ್ಯಕತೆಗಳನ್ನು ಪೂರೈಸುವುದು ಕಷ್ಟಕರವಾಗಿದೆ, ಇದು ಅದರ ಅಭಿವೃದ್ಧಿ ಮತ್ತು ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ಅನ್ವಯವನ್ನು ಗಂಭೀರವಾಗಿ ನಿರ್ಬಂಧಿಸುತ್ತದೆ. ಆದ್ದರಿಂದ, ಲೇಪನ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವು ಹೆಚ್ಚಾಗಲು ಪ್ರಾರಂಭಿಸಿತು.
2. ಪ್ರಯೋಜನಗಳುSiC ಲೇಪನ
ಲೇಪನದ ಭೌತಿಕ ಮತ್ತು ರಾಸಾಯನಿಕ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು ಹೆಚ್ಚಿನ ತಾಪಮಾನದ ಪ್ರತಿರೋಧ ಮತ್ತು ತುಕ್ಕು ನಿರೋಧಕತೆಗೆ ಕಟ್ಟುನಿಟ್ಟಾದ ಅವಶ್ಯಕತೆಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ, ಇದು ಉತ್ಪನ್ನದ ಇಳುವರಿ ಮತ್ತು ಜೀವನವನ್ನು ನೇರವಾಗಿ ಪರಿಣಾಮ ಬೀರುತ್ತದೆ. SiC ವಸ್ತುವು ಹೆಚ್ಚಿನ ಶಕ್ತಿ, ಹೆಚ್ಚಿನ ಗಡಸುತನ, ಕಡಿಮೆ ಉಷ್ಣ ವಿಸ್ತರಣೆ ಗುಣಾಂಕ ಮತ್ತು ಉತ್ತಮ ಉಷ್ಣ ವಾಹಕತೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ. ಇದು ಪ್ರಮುಖವಾದ ಉನ್ನತ-ತಾಪಮಾನದ ರಚನಾತ್ಮಕ ವಸ್ತು ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ-ತಾಪಮಾನದ ಅರೆವಾಹಕ ವಸ್ತುವಾಗಿದೆ. ಇದನ್ನು ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ಬೇಸ್ಗೆ ಅನ್ವಯಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಇದರ ಅನುಕೂಲಗಳು:
-SiC ತುಕ್ಕು-ನಿರೋಧಕವಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ಬೇಸ್ ಅನ್ನು ಸಂಪೂರ್ಣವಾಗಿ ಸುತ್ತುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ನಾಶಕಾರಿ ಅನಿಲದಿಂದ ಹಾನಿಯಾಗದಂತೆ ಉತ್ತಮ ಸಾಂದ್ರತೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ.
-SiC ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ಬೇಸ್‌ನೊಂದಿಗೆ ಹೆಚ್ಚಿನ ಉಷ್ಣ ವಾಹಕತೆ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ ಬಂಧದ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ, ಅನೇಕ ಅಧಿಕ-ತಾಪಮಾನ ಮತ್ತು ಕಡಿಮೆ-ತಾಪಮಾನದ ಚಕ್ರಗಳ ನಂತರ ಲೇಪನವು ಬೀಳಲು ಸುಲಭವಲ್ಲ ಎಂದು ಖಚಿತಪಡಿಸುತ್ತದೆ.
ಹೆಚ್ಚಿನ-ತಾಪಮಾನ ಮತ್ತು ನಾಶಕಾರಿ ವಾತಾವರಣದಲ್ಲಿ ಲೇಪನವು ವಿಫಲವಾಗುವುದನ್ನು ತಡೆಯಲು -SiC ಉತ್ತಮ ರಾಸಾಯನಿಕ ಸ್ಥಿರತೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ.
ಇದರ ಜೊತೆಗೆ, ವಿವಿಧ ವಸ್ತುಗಳ ಎಪಿಟಾಕ್ಸಿಯಲ್ ಕುಲುಮೆಗಳಿಗೆ ವಿಭಿನ್ನ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆ ಸೂಚಕಗಳೊಂದಿಗೆ ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ಟ್ರೇಗಳು ಬೇಕಾಗುತ್ತವೆ. ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ವಸ್ತುಗಳ ಉಷ್ಣ ವಿಸ್ತರಣೆ ಗುಣಾಂಕ ಹೊಂದಾಣಿಕೆಯು ಎಪಿಟಾಕ್ಸಿಯಲ್ ಕುಲುಮೆಯ ಬೆಳವಣಿಗೆಯ ತಾಪಮಾನಕ್ಕೆ ಹೊಂದಿಕೊಳ್ಳುವ ಅಗತ್ಯವಿದೆ. ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ಸಿಲಿಕಾನ್ ಕಾರ್ಬೈಡ್ ಎಪಿಟಾಕ್ಸಿಯಲ್ ಬೆಳವಣಿಗೆಯ ಉಷ್ಣತೆಯು ಹೆಚ್ಚಾಗಿರುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ ಉಷ್ಣ ವಿಸ್ತರಣೆ ಗುಣಾಂಕದ ಹೊಂದಾಣಿಕೆಯೊಂದಿಗೆ ಟ್ರೇ ಅಗತ್ಯವಿದೆ. SiC ಯ ಉಷ್ಣ ವಿಸ್ತರಣಾ ಗುಣಾಂಕವು ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್‌ಗೆ ತುಂಬಾ ಹತ್ತಿರದಲ್ಲಿದೆ, ಇದು ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ಬೇಸ್ನ ಮೇಲ್ಮೈ ಲೇಪನಕ್ಕೆ ಆದ್ಯತೆಯ ವಸ್ತುವಾಗಿ ಸೂಕ್ತವಾಗಿದೆ.
SiC ವಸ್ತುಗಳು ವಿವಿಧ ಸ್ಫಟಿಕ ರೂಪಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ, ಮತ್ತು ಸಾಮಾನ್ಯವಾದವುಗಳು 3C, 4H ಮತ್ತು 6H. SiC ಯ ವಿವಿಧ ಸ್ಫಟಿಕ ರೂಪಗಳು ವಿಭಿನ್ನ ಉಪಯೋಗಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ. ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ಹೆಚ್ಚಿನ ಶಕ್ತಿಯ ಸಾಧನಗಳನ್ನು ತಯಾರಿಸಲು 4H-SiC ಅನ್ನು ಬಳಸಬಹುದು; 6H-SiC ಅತ್ಯಂತ ಸ್ಥಿರವಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ಆಪ್ಟೊಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ಸಾಧನಗಳನ್ನು ತಯಾರಿಸಲು ಬಳಸಬಹುದು; 3C-SiC ಅನ್ನು GaN ಎಪಿಟಾಕ್ಸಿಯಲ್ ಲೇಯರ್‌ಗಳನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸಲು ಮತ್ತು SiC-GaN RF ಸಾಧನಗಳನ್ನು ತಯಾರಿಸಲು ಬಳಸಬಹುದು ಏಕೆಂದರೆ ಅದರ ರಚನೆಯು GaN ಗೆ ಹೋಲುತ್ತದೆ. 3C-SiC ಅನ್ನು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ β-SiC ಎಂದೂ ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ. β-SiC ಯ ಪ್ರಮುಖ ಬಳಕೆಯು ತೆಳುವಾದ ಫಿಲ್ಮ್ ಮತ್ತು ಲೇಪನ ವಸ್ತುವಾಗಿದೆ. ಆದ್ದರಿಂದ, β-SiC ಪ್ರಸ್ತುತ ಲೇಪನಕ್ಕೆ ಮುಖ್ಯ ವಸ್ತುವಾಗಿದೆ.
SiC ಲೇಪನಗಳನ್ನು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಅರೆವಾಹಕ ಉತ್ಪಾದನೆಯಲ್ಲಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಅವುಗಳನ್ನು ಮುಖ್ಯವಾಗಿ ತಲಾಧಾರಗಳು, ಎಪಿಟಾಕ್ಸಿ, ಆಕ್ಸಿಡೀಕರಣ ಪ್ರಸರಣ, ಎಚ್ಚಣೆ ಮತ್ತು ಅಯಾನು ಅಳವಡಿಸುವಿಕೆಯಲ್ಲಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಲೇಪನದ ಭೌತಿಕ ಮತ್ತು ರಾಸಾಯನಿಕ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು ಹೆಚ್ಚಿನ ತಾಪಮಾನದ ಪ್ರತಿರೋಧ ಮತ್ತು ತುಕ್ಕು ನಿರೋಧಕತೆಯ ಮೇಲೆ ಕಟ್ಟುನಿಟ್ಟಾದ ಅವಶ್ಯಕತೆಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ, ಇದು ಉತ್ಪನ್ನದ ಇಳುವರಿ ಮತ್ತು ಜೀವನವನ್ನು ನೇರವಾಗಿ ಪರಿಣಾಮ ಬೀರುತ್ತದೆ. ಆದ್ದರಿಂದ, SiC ಲೇಪನದ ತಯಾರಿಕೆಯು ನಿರ್ಣಾಯಕವಾಗಿದೆ.
ಪೋಸ್ಟ್ ಸಮಯ: ಜೂನ್-24-2024