ຄໍາຮ້ອງສະຫມັກຂອງ SiC ແລະ TaC Coatings ໃນພາກສະຫນາມ Semiconductor ແມ່ນຫຍັງ?

ຂະແໜງ Semiconductor ຖືກກຳນົດຢ່າງກວ້າງຂວາງແນວໃດ ແລະອົງປະກອບຫຼັກຂອງມັນແມ່ນຫຍັງ?

ຂະແຫນງ semiconductor ຢ່າງກວ້າງຂວາງຫມາຍເຖິງການນໍາໃຊ້ຄຸນສົມບັດຂອງວັດສະດຸ semiconductor ເພື່ອຜະລິດວົງຈອນປະສົມປະສານ semiconductor (ICs), ຈໍສະແດງ semiconductor (LCD / OLED panels), semiconductor lighting (LED), ແລະຜະລິດຕະພັນພະລັງງານ semiconductor (photovoltaics) ຜ່ານຂະບວນການຜະລິດ semiconductor ທີ່ກ່ຽວຂ້ອງ. ວົງຈອນປະສົມປະສານກວມເອົາເຖິງ 80% ຂອງຂະແຫນງນີ້, ດັ່ງນັ້ນ, ເວົ້າແຄບ, ອຸດສາຫະກໍາ semiconductor ມັກຈະຫມາຍເຖິງອຸດສາຫະກໍາ IC ໂດຍສະເພາະ.

ໂດຍເນື້ອແທ້ແລ້ວ, ການຜະລິດ semiconductor ກ່ຽວຂ້ອງກັບການສ້າງໂຄງສ້າງວົງຈອນໃນ "ຊັ້ນຍ່ອຍ" ແລະເຊື່ອມຕໍ່ວົງຈອນນີ້ກັບລະບົບໄຟຟ້າແລະການຄວບຄຸມພາຍນອກເພື່ອບັນລຸຫນ້າທີ່ຕ່າງໆ. Substrates, ເປັນຄໍາສັບທີ່ໃຊ້ໃນອຸດສາຫະກໍາ, ສາມາດເຮັດດ້ວຍວັດສະດຸ semiconductor ເຊັ່ນ Si ຫຼື SiC, ຫຼືວັດສະດຸທີ່ບໍ່ແມ່ນ semiconductor ເຊັ່ນ sapphire ຫຼືແກ້ວ. ຍົກເວັ້ນສໍາລັບອຸດສາຫະກໍາ LED ແລະກະດານ, wafers ຊິລິຄອນແມ່ນ substrates ທີ່ໃຊ້ທົ່ວໄປທີ່ສຸດ. Epitaxy ຫມາຍເຖິງຂະບວນການຂອງການຂະຫຍາຍຕົວວັດສະດຸຟິມບາງໆໃຫມ່ໃນຊັ້ນໃຕ້ດິນ, ດ້ວຍວັດສະດຸທົ່ວໄປຄື Si, SiC, GaN, GaAs, ແລະອື່ນໆ Epitaxy ສະຫນອງຄວາມຍືດຫຍຸ່ນທີ່ສໍາຄັນສໍາລັບຜູ້ອອກແບບອຸປະກອນເພື່ອເພີ່ມປະສິດທິພາບຂອງອຸປະກອນໂດຍການຄວບຄຸມປັດໃຈຕ່າງໆເຊັ່ນ: ຄວາມຫນາຂອງຝຸ່ນ, ຄວາມເຂັ້ມຂຸ້ນ, ແລະໂປຣໄຟລ໌ຂອງຊັ້ນ epitaxial, ເປັນເອກະລາດຂອງຊັ້ນຍ່ອຍ. ການຄວບຄຸມນີ້ແມ່ນບັນລຸໄດ້ໂດຍຜ່ານການ doping ໃນໄລຍະຂະບວນການການຂະຫຍາຍຕົວ epitaxial.

ຂະບວນການ Front-end ປະກອບດ້ວຍຫຍັງໃນການຜະລິດ Semiconductor?

ຂະບວນການດ້ານຫນ້າແມ່ນສ່ວນຫນຶ່ງທີ່ຊັບຊ້ອນທາງດ້ານເຕັກນິກແລະທຶນນິຍົມທີ່ສຸດຂອງການຜະລິດ semiconductor, ຮຽກຮ້ອງໃຫ້ມີການຊ້ໍາກັນຂອງຂັ້ນຕອນດຽວກັນຫຼາຍຄັ້ງ, ດັ່ງນັ້ນຈຶ່ງເອີ້ນວ່າ "ຂະບວນການວົງຈອນ." ມັນຕົ້ນຕໍປະກອບມີການທໍາຄວາມສະອາດ, oxidation, photolithography, etching, implantation ion, ການແຜ່ກະຈາຍ, annealing, ເງິນຝາກບາງ, ແລະການຂັດ.

ການເຄືອບປ້ອງກັນອຸປະກອນການຜະລິດ Semiconductor ແນວໃດ?

ອຸປະກອນການຜະລິດ semiconductor ດໍາເນີນການໃນອຸນຫະພູມສູງ, ສະພາບແວດລ້ອມ corrosive ສູງແລະຕ້ອງການຄວາມສະອາດສູງທີ່ສຸດ. ດັ່ງນັ້ນ, ການປົກປ້ອງອົງປະກອບພາຍໃນຂອງອຸປະກອນແມ່ນສິ່ງທ້າທາຍທີ່ສໍາຄັນ. ເທກໂນໂລຍີການເຄືອບຊ່ວຍເສີມສ້າງແລະປົກປ້ອງວັດສະດຸພື້ນຖານໂດຍການປະກອບເປັນຊັ້ນປົກຫຸ້ມບາງໆຢູ່ເທິງຫນ້າດິນ. ການປັບຕົວນີ້ຊ່ວຍໃຫ້ວັດສະດຸພື້ນຖານສາມາດທົນທານຕໍ່ສະພາບແວດລ້ອມການຜະລິດທີ່ຮຸນແຮງແລະສັບສົນຫຼາຍ, ປັບປຸງຄວາມຫມັ້ນຄົງຂອງອຸນຫະພູມສູງ, ການຕໍ່ຕ້ານ corrosion, ການຕໍ່ຕ້ານການຜຸພັງ, ແລະການຍືດອາຍຸຂອງພວກເຂົາ.

ເປັນຫຍັງການເຄືອບ SiCທີ່ສໍາຄັນໃນໂດເມນການຜະລິດ substrate Silicon?

ໃນ furnaces ການຂະຫຍາຍຕົວໄປເຊຍກັນຊິລິໂຄນ, ອາຍຊິລິຄອນອຸນຫະພູມສູງປະມານ 1500 ° C ສາມາດ corrode ອົງປະກອບວັດສະດຸ graphite ຫຼືກາກບອນກາກບອນຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ. ການ​ນໍາ​ໃຊ້​ຄວາມ​ບໍ​ລິ​ສຸດ​ສູງ​ການເຄືອບ SiCກ່ຽວກັບອົງປະກອບເຫຼົ່ານີ້ສາມາດສະກັດກັ້ນອາຍຊິລິຄອນຢ່າງມີປະສິດທິພາບແລະຍືດອາຍຸການບໍລິການຂອງອົງປະກອບ.

ຂະບວນການຜະລິດຂອງ wafers ຊິລິຄອນ semiconductor ແມ່ນສະລັບສັບຊ້ອນ, ປະກອບດ້ວຍຂັ້ນຕອນຈໍານວນຫລາຍ, ມີການຂະຫຍາຍຕົວໄປເຊຍກັນ, ກອບເປັນຈໍານວນ silicon wafer, ແລະການຂະຫຍາຍຕົວ epitaxial ເປັນຂັ້ນຕອນຕົ້ນຕໍ. ການຂະຫຍາຍຕົວຂອງ Crystal ແມ່ນຂະບວນການຫຼັກໃນການຜະລິດຊິລິໂຄນ wafer. ໃນລະຫວ່າງຂັ້ນຕອນການກະກຽມໄປເຊຍກັນດຽວ, ຕົວກໍານົດການດ້ານວິຊາການທີ່ສໍາຄັນເຊັ່ນ: ເສັ້ນຜ່າກາງ wafer, ປະຖົມນິເທດໄປເຊຍກັນ, ປະເພດ conductivity doping, ລະດັບຄວາມຕ້ານທານແລະການແຜ່ກະຈາຍ, ຄວາມເຂັ້ມຂຸ້ນຂອງຄາບອນແລະອົກຊີເຈນ, ແລະຂໍ້ບົກພ່ອງຂອງ lattice ໄດ້ຖືກກໍານົດ. ໂດຍທົ່ວໄປແລ້ວຊິລິຄອນກ້ອນດຽວຖືກກະກຽມໂດຍໃຊ້ວິທີການ Czochralski (CZ) ຫຼືວິທີການ Float Zone (FZ). ວິທີການ CZ ແມ່ນຖືກນໍາໃຊ້ຫຼາຍທີ່ສຸດ, ກວມເອົາປະມານ 85% ຂອງຊິລິໂຄນໄປເຊຍກັນດຽວ. wafers ຊິລິໂຄນ 12 ນິ້ວສາມາດຜະລິດໄດ້ໂດຍໃຊ້ວິທີການ CZ ເທົ່ານັ້ນ. ວິທີການນີ້ກ່ຽວຂ້ອງກັບການວາງວັດສະດຸໂພລີຊິລິຄອນທີ່ມີຄວາມບໍລິສຸດສູງຢູ່ໃນ crucible quartz, ເຮັດໃຫ້ມັນລະລາຍພາຍໃຕ້ການປົກປ້ອງອາຍແກັສ inert ທີ່ມີຄວາມບໍລິສຸດສູງ, ແລະຫຼັງຈາກນັ້ນໃສ່ເມັດຊິລິຄອນກ້ອນດຽວເຂົ້າໄປໃນລະລາຍ. ເມື່ອແກ່ນຖືກດຶງຂຶ້ນ, ໄປເຊຍກັນຈະເລີນເຕີບໂຕເປັນ rod silicon monocrystalline.

ເປັນແນວໃດການເຄືອບ TaCພັດທະນາດ້ວຍວິທີການ PVT?

ລັກສະນະປະກົດຕົວຂອງ SiC (ການຂາດ Si: C = 1: 1 ໄລຍະຂອງແຫຼວທີ່ຄວາມກົດດັນຂອງບັນຍາກາດ) ເຮັດໃຫ້ການເຕີບໃຫຍ່ຂອງ Crystal ດຽວທ້າທາຍ. ໃນປັດຈຸບັນ, ວິທີການຕົ້ນຕໍລວມມີການຂົນສົ່ງອາຍພິດທາງກາຍະພາບ (PVT), ການປ່ອຍອາຍພິດທາງເຄມີທີ່ມີອຸນຫະພູມສູງ (HT-CVD), ແລະໄລຍະ Epitaxy ຂອງແຫຼວ (LPE). ໃນບັນດາສິ່ງເຫຼົ່ານີ້, PVT ແມ່ນໄດ້ຮັບການຮັບຮອງເອົາຢ່າງກວ້າງຂວາງທີ່ສຸດເນື່ອງຈາກຄວາມຕ້ອງການອຸປະກອນຕ່ໍາ, ຂະບວນການງ່າຍດາຍ, ການຄວບຄຸມທີ່ເຂັ້ມແຂງ, ແລະຄໍາຮ້ອງສະຫມັກອຸດສາຫະກໍາສ້າງຕັ້ງຂຶ້ນ.

ວິທີການ PVT ອະນຸຍາດໃຫ້ຄວບຄຸມພື້ນທີ່ອຸນຫະພູມຕາມແກນແລະ radial ໂດຍການປັບສະພາບຂອງ insulation ຄວາມຮ້ອນຢູ່ນອກ graphite crucible. ຜົງ SiC ແມ່ນຖືກຈັດໃສ່ຢູ່ດ້ານລຸ່ມທີ່ຮ້ອນກວ່າຂອງ graphite crucible, ໃນຂະນະທີ່ໄປເຊຍກັນເມັດ SiC ຖືກສ້ອມແຊມຢູ່ດ້ານເທິງທີ່ເຢັນກວ່າ. ໄລຍະຫ່າງລະຫວ່າງຜົງແລະເມັດໄດ້ຖືກຄວບຄຸມໂດຍປົກກະຕິເປັນຫຼາຍສິບ millimeters ເພື່ອຫຼີກເວັ້ນການຕິດຕໍ່ລະຫວ່າງໄປເຊຍກັນ SiC ການຂະຫຍາຍຕົວແລະຝຸ່ນ. ການນໍາໃຊ້ວິທີການໃຫ້ຄວາມຮ້ອນທີ່ແຕກຕ່າງກັນ (ການ induction ຫຼືຄວາມຮ້ອນຕໍ່ຕ້ານ), ຝຸ່ນ SiC ໄດ້ຖືກໃຫ້ຄວາມຮ້ອນເຖິງ 2200-2500 ° C, ເຮັດໃຫ້ຝຸ່ນຕົ້ນສະບັບ sublimate ແລະ decompose ເປັນອົງປະກອບຂອງທາດອາຍຜິດເຊັ່ນ: Si, Si2C, ແລະ SiC2. ທາດອາຍຜິດເຫຼົ່ານີ້ຖືກສົ່ງໄປເຖິງແກ່ນຂອງເມັດທີ່ສິ້ນສຸດໂດຍການຫມູນວຽນ, ບ່ອນທີ່ SiC crystalizes, ບັນລຸການເຕີບໂຕຂອງແກ້ວດຽວ. ອັດຕາການຂະຫຍາຍຕົວປົກກະຕິແມ່ນ 0.2-0.4 ມມ/ຊມ, ຕ້ອງການ 7-14 ມື້ເພື່ອປູກຜລຶກ 20-30 ມມ.

ການປະກົດຕົວຂອງຄາບອນທີ່ລວມຢູ່ໃນໄປເຊຍກັນ SiC ທີ່ປູກ PVT ແມ່ນແຫຼ່ງຂໍ້ບົກພ່ອງທີ່ສໍາຄັນ, ປະກອບສ່ວນໃຫ້ microtubes ແລະຂໍ້ບົກພ່ອງ polymorphic, ເຊິ່ງເຮັດໃຫ້ຄຸນນະພາບຂອງໄປເຊຍກັນ SiC ຫຼຸດລົງແລະຈໍາກັດການປະຕິບັດຂອງອຸປະກອນທີ່ໃຊ້ SiC. ໂດຍທົ່ວໄປແລ້ວ, graphitization ຂອງຝຸ່ນ SiC ແລະຫນ້າການຂະຫຍາຍຕົວທີ່ອຸດົມສົມບູນຂອງຄາບອນແມ່ນແຫຼ່ງທີ່ຮັບຮູ້ຂອງຄາບອນລວມ: 1) ໃນລະຫວ່າງການທໍາລາຍຝຸ່ນ SiC, Si vapor ຈະສະສົມຢູ່ໃນໄລຍະອາຍແກັສໃນຂະນະທີ່ C ສຸມໃສ່ໃນໄລຍະແຂງ, ນໍາໄປສູ່ການຄາບອນຂອງຝຸ່ນຮ້າຍແຮງ. ການເຕີບໂຕຊ້າ. ເມື່ອອະນຸພາກຄາບອນຢູ່ໃນຜົງເອົາຊະນະແຮງໂນ້ມຖ່ວງແລະກະຈາຍເຂົ້າໄປໃນ SiC, ການລວມເອົາຄາບອນປະກອບເປັນ. 2) ພາຍໃຕ້ເງື່ອນໄຂ Si-rich, ເກີນ Si vapor reacts ກັບຝາ crucible graphite, ປະກອບເປັນຊັ້ນ SiC ບາງໆທີ່ສາມາດ decompose ໄດ້ຢ່າງງ່າຍດາຍເຂົ້າໄປໃນອະນຸພາກກາກບອນແລະ Si-containing ອົງປະກອບ.

ສອງວິທີການສາມາດແກ້ໄຂບັນຫາເຫຼົ່ານີ້: 1) ການກັ່ນຕອງອະນຸພາກກາກບອນຈາກຝຸ່ນ SiC ທີ່ມີກາກບອນຫຼາຍໃນການເຕີບໂຕຊ້າ. 2) ປ້ອງກັນບໍ່ໃຫ້ Si vapor corroding ກໍາແພງ crucible graphite. ຄາໂບໄຮເດຣດຫຼາຍຊະນິດ, ເຊັ່ນ TaC, ສາມາດເຮັດວຽກໄດ້ສູງກວ່າ 2000°C ແລະຕ້ານການກັດກ່ອນຂອງສານເຄມີໂດຍອາຊິດ, ດ່າງ, NH3, H2, ແລະ Si vapor. ດ້ວຍຄວາມຕ້ອງການດ້ານຄຸນນະພາບທີ່ເພີ່ມຂຶ້ນສໍາລັບ SiC wafers, ຄໍາຮ້ອງສະຫມັກຂອງການເຄືອບ TaC ໃນເຕັກໂນໂລຊີການຂະຫຍາຍຕົວໄປເຊຍກັນ SiC ໄດ້ຖືກຂຸດຄົ້ນໃນອຸດສາຫະກໍາ. ການສຶກສາສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າໄປເຊຍກັນ SiC ທີ່ກະກຽມໂດຍໃຊ້ອົງປະກອບ graphite ເຄືອບ TaC ໃນເຕົາອົບການຂະຫຍາຍຕົວ PVT ແມ່ນບໍລິສຸດ, ມີຄວາມຫນາແຫນ້ນຂອງຂໍ້ບົກພ່ອງຫຼຸດລົງຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ, ປັບປຸງຄຸນນະພາບຂອງຜລຶກ.

a) PorousTaC ຫຼື TaC-coated graphite porous: ການກັ່ນຕອງອະນຸພາກກາກບອນ, ປ້ອງກັນການແຜ່ກະຈາຍເຂົ້າໄປໃນໄປເຊຍກັນ, ແລະຮັບປະກັນການໄຫຼວຽນຂອງອາກາດເປັນເອກະພາບ.

b)TaC-coatedແຫວນ: Isolate Si vapor ຈາກກໍາແພງ graphite crucible, ປ້ອງກັນບໍ່ໃຫ້ crucible wall corrosion ໂດຍ Si vapor.

ຄ)TaC-coatedຄູ່ມືການໄຫຼ: ແຍກອາຍ Si ອອກຈາກຝາ crucible graphite ໃນຂະນະທີ່ທິດທາງການໄຫຼຂອງອາກາດໄປສູ່ແກ້ວແກ່ນ.

ງ)TaC-coatedຜູ້ຖືໄປເຊຍກັນແກ່ນ: ແຍກ Si vapor ຈາກຝາເທິງຂອງ crucible ເພື່ອປ້ອງກັນການກັດກ່ອນຂອງຝາເທິງໂດຍ Si vapor.

ແນວໃດການເຄືອບ CVD SiCຜົນປະໂຫຍດໃນການຜະລິດຊັ້ນໃຕ້ດິນ GaN?

ໃນປັດຈຸບັນ, ການຜະລິດທາງການຄ້າຂອງຊັ້ນຍ່ອຍ GaN ເລີ່ມຕົ້ນດ້ວຍການສ້າງຊັ້ນ buffer (ຫຼືຊັ້ນຫນ້າກາກ) ເທິງຊັ້ນຍ່ອຍ sapphire. ຫຼັງຈາກນັ້ນ, Hydrogen Vapor Phase Epitaxy (HVPE) ຖືກນໍາໃຊ້ເພື່ອຂະຫຍາຍຮູບເງົາ GaN ຢ່າງໄວວາໃນຊັ້ນ buffer ນີ້, ປະຕິບັດຕາມໂດຍການແຍກແລະການຂັດເພື່ອໃຫ້ໄດ້ substrate GaN ທີ່ມີເອກະລາດ. HVPE ເຮັດວຽກແນວໃດພາຍໃນເຄື່ອງປະຕິກອນ quartz ຄວາມກົດດັນບັນຍາກາດ, ເນື່ອງຈາກຄວາມຕ້ອງການຂອງມັນສໍາລັບປະຕິກິລິຍາເຄມີທີ່ມີອຸນຫະພູມຕ່ໍາແລະອຸນຫະພູມສູງ?

ໃນ​ເຂດ​ອຸນ​ຫະ​ພູມ​ຕ​່​ໍ​າ (800-900°C​)​, ທາດ​ອາຍ​ແກ​ັ​ສ HCl reacts ກັບ Ga ໂລ​ຫະ​ເພື່ອ​ຜະ​ລິດ GaCl ອາຍ​ແກ​ັ​ສ​.

ໃນເຂດອຸນຫະພູມສູງ (1000-1100 ອົງສາເຊ), GaCl ອາຍແກັສຈະປະຕິກິລິຍາກັບທາດອາຍແກັສ NH3 ເພື່ອສ້າງເປັນຟິມແກ້ວແກ້ວດຽວຂອງ GaN.

ອົງປະກອບໂຄງສ້າງຂອງອຸປະກອນ HVPE ແມ່ນຫຍັງ, ແລະພວກມັນຖືກປ້ອງກັນຈາກການກັດກ່ອນແນວໃດ? ອຸປະກອນ HVPE ສາມາດເປັນແນວນອນຫຼືແນວຕັ້ງ, ປະກອບດ້ວຍອົງປະກອບເຊັ່ນ: ເຮືອ gallium, ຮ່າງກາຍ furnace, reactor, ລະບົບການຕັ້ງຄ່າອາຍແກັສ, ແລະລະບົບໄອເສຍ. ຖາດ Graphite ແລະ rods, ທີ່ຕິດຕໍ່ກັບ NH3, ມີຄວາມອ່ອນໄຫວຕໍ່ກັບ corrosion ແລະສາມາດປ້ອງກັນໄດ້.ການເຄືອບ SiCເພື່ອປ້ອງກັນຄວາມເສຍຫາຍ.

ຄວາມສໍາຄັນຂອງເທກໂນໂລຍີ CVD ຫຼາຍກວ່າການຜະລິດ GaN Epitaxy ແມ່ນຫຍັງ?

ໃນພາກສະຫນາມຂອງອຸປະກອນ semiconductor, ເປັນຫຍັງມັນຈໍາເປັນຕ້ອງສ້າງຊັ້ນ epitaxial ກ່ຽວກັບ substrates wafer ບາງ? ຕົວຢ່າງທົ່ວໄປປະກອບມີໄຟ LED ສີຂຽວສີຟ້າ, ເຊິ່ງຕ້ອງການຊັ້ນ epitaxial GaN ເທິງຊັ້ນຍ່ອຍ sapphire. ອຸປະກອນ MOCVD ມີຄວາມສໍາຄັນໃນຂະບວນການຜະລິດ GaN epitaxy, ໂດຍຜູ້ສະຫນອງຊັ້ນນໍາແມ່ນ AMEC, Aixtron, ແລະ Veeco ໃນປະເທດຈີນ.

ເປັນຫຍັງ substrates ບໍ່ສາມາດຖືກວາງໂດຍກົງໃສ່ໂລຫະຫຼືພື້ນຖານງ່າຍດາຍໃນລະຫວ່າງການຝາກ epitaxial ໃນລະບົບ MOCVD? ປັດໄຈເຊັ່ນ: ທິດທາງການໄຫຼຂອງອາຍແກັສ (ແນວນອນ, ແນວຕັ້ງ), ອຸນຫະພູມ, ຄວາມກົດດັນ, ການສ້ອມແຊມ substrate, ແລະການປົນເປື້ອນຈາກ debris ຕ້ອງໄດ້ຮັບການພິຈາລະນາ. ດັ່ງນັ້ນ, susceptor ທີ່ມີກະເປົ໋າແມ່ນຖືກນໍາໃຊ້ເພື່ອຖື substrates, ແລະການຝາກ epitaxial ແມ່ນດໍາເນີນການໂດຍໃຊ້ເຕັກໂນໂລຊີ CVD ກ່ຽວກັບ substrates ວາງໄວ້ໃນຖົງເຫຼົ່ານີ້. ໄດ້susceptor ແມ່ນພື້ນຖານ graphite ທີ່ມີການເຄືອບ SiC.

ປະຕິກິລິຍາເຄມີຫຼັກໃນ GaN epitaxy ແມ່ນຫຍັງ, ແລະເປັນຫຍັງຄຸນນະພາບຂອງການເຄືອບ SiC ຈຶ່ງສໍາຄັນ? ປະຕິກິລິຍາຫຼັກແມ່ນ NH3 + TMGa → GaN + ຜະລິດຕະພັນ (ຢູ່ທີ່ປະມານ 1050-1100 ° C). ຢ່າງໃດກໍຕາມ, NH3 ທໍາລາຍຄວາມຮ້ອນໃນອຸນຫະພູມສູງ, ປ່ອຍ hydrogen ປະລໍາມະນູ, ເຊິ່ງ reacts ທີ່ເຂັ້ມແຂງກັບຄາບອນໃນ graphite. ເນື່ອງຈາກ NH3 / H2 ບໍ່ປະຕິກິລິຍາກັບ SiC ຢູ່ທີ່ 1100 ° C, ການຫຸ້ມຫໍ່ຢ່າງສົມບູນໂດຍແລະຄຸນນະພາບຂອງການເຄືອບ SiC ແມ່ນສໍາຄັນຕໍ່ຂະບວນການ.

ໃນຂົງເຂດການຜະລິດ SiC Epitaxy, ການເຄືອບຖືກນໍາໄປໃຊ້ພາຍໃນປະເພດຂອງຫ້ອງປະຕິກິລິຍາຕົ້ນຕໍແນວໃດ?

SiC ແມ່ນວັດສະດຸ polytypic ປົກກະຕິທີ່ມີໂຄງສ້າງໄປເຊຍກັນຫຼາຍກວ່າ 200 ທີ່ແຕກຕ່າງກັນ, ໃນນັ້ນ 3C-SiC, 4H-SiC, ແລະ 6H-SiC ແມ່ນທົ່ວໄປທີ່ສຸດ. 4H-SiC ແມ່ນໂຄງສ້າງຜລຶກທີ່ຖືກນໍາໃຊ້ສ່ວນໃຫຍ່ໃນອຸປະກອນຕົ້ນຕໍ. ປັດໃຈສໍາຄັນທີ່ມີອິດທິພົນຕໍ່ໂຄງສ້າງຂອງຜລຶກແມ່ນອຸນຫະພູມປະຕິກິລິຍາ. ອຸນຫະພູມຕໍ່າກວ່າເກນສະເພາະມີແນວໂນ້ມທີ່ຈະຜະລິດຮູບແບບໄປເຊຍກັນອື່ນໆ. ອຸນ​ຫະ​ພູມ​ຕິ​ກິ​ຣິ​ຍາ​ທີ່​ດີ​ທີ່​ສຸດ​ແມ່ນ​ລະ​ຫວ່າງ 1550 ແລະ 1650 ° C​; ອຸນ​ຫະ​ພູມ​ຕ​່​ໍ​າ 1550°C ມີ​ແນວ​ໂນ້ມ​ທີ່​ຈະ​ໃຫ້​ຜະ​ລິດ​ຕະ​ພັນ 3C-SiC ແລະ​ໂຄງ​ສ້າງ​ອື່ນໆ​. ຢ່າງໃດກໍຕາມ, 3C-SiC ຖືກນໍາໃຊ້ທົ່ວໄປໃນການເຄືອບ SiC, ແລະອຸນຫະພູມປະຕິກິລິຍາຂອງປະມານ 1600 ° C ແມ່ນຢູ່ໃກ້ກັບຂອບເຂດຈໍາກັດຂອງ 3C-SiC. ເຖິງແມ່ນວ່າການນໍາໃຊ້ການເຄືອບ TaC ໃນປະຈຸບັນແມ່ນຖືກຈໍາກັດໂດຍບັນຫາຄ່າໃຊ້ຈ່າຍ, ໃນໄລຍະຍາວ,ການເຄືອບ TaCຄາດວ່າຈະຄ່ອຍໆທົດແທນການເຄືອບ SiC ໃນອຸປະກອນ SiC epitaxial.

ໃນປັດຈຸບັນ, ມີສາມປະເພດຕົ້ນຕໍຂອງລະບົບ CVD ສໍາລັບ SiC epitaxy: ກໍາແພງຮ້ອນດາວເຄາະ, ກໍາແພງຮ້ອນແນວນອນ, ແລະກໍາແພງຮ້ອນແນວຕັ້ງ. ລະບົບ CVD ຝາຮ້ອນດາວເຄາະແມ່ນມີລັກສະນະທີ່ມີຄວາມສາມາດໃນການຂະຫຍາຍຕົວຂອງ wafers ຫຼາຍຄັ້ງໃນຊຸດດຽວ, ເຮັດໃຫ້ປະສິດທິພາບການຜະລິດສູງ. ລະບົບ CVD ຝາຮ້ອນຕາມແນວນອນໂດຍປົກກະຕິປະກອບດ້ວຍລະບົບການຂະຫຍາຍຕົວທີ່ມີຂະຫນາດດຽວ, ຂະຫນາດໃຫຍ່ທີ່ຂັບເຄື່ອນໂດຍການຫມຸນຂອງອາຍແກັສທີ່ເລື່ອນໄດ້, ເຊິ່ງອໍານວຍຄວາມສະດວກໃນລັກສະນະພິເສດພາຍໃນ wafer ທີ່ດີເລີດ. ລະບົບ CVD ຝາຮ້ອນຕາມແນວຕັ້ງສ່ວນໃຫຍ່ແມ່ນມີລັກສະນະການຫມຸນຄວາມໄວສູງທີ່ຊ່ວຍໂດຍພື້ນຖານກົນຈັກພາຍນອກ. ມັນປະສິດທິຜົນຫຼຸດຜ່ອນຄວາມຫນາຂອງຊັ້ນຊາຍແດນໂດຍການຮັກສາຄວາມກົດດັນຫ້ອງຕິກິຣິຍາຕ່ໍາ, ດັ່ງນັ້ນການເພີ່ມອັດຕາການເຕີບໂຕຂອງ epitaxial. ນອກຈາກນັ້ນ, ການອອກແບບຫ້ອງຂອງມັນຍັງຂາດຝາດ້ານເທິງທີ່ສາມາດນໍາໄປສູ່ການຊຶມເຊື້ອຂອງອະນຸພາກ SiC, ຫຼຸດຜ່ອນຄວາມສ່ຽງຕໍ່ການຕົກຂອງອະນຸພາກແລະສະຫນອງປະໂຫຍດທີ່ມີຢູ່ໃນການຄວບຄຸມຂໍ້ບົກພ່ອງ.

ສໍາລັບການປຸງແຕ່ງຄວາມຮ້ອນໃນອຸນຫະພູມສູງ, ຄໍາຮ້ອງສະຫມັກຂອງແມ່ນຫຍັງCVD SiCໃນອຸປະກອນ furnace Tube?

ອຸປະກອນ furnace ທໍ່ໄດ້ຖືກນໍາໃຊ້ຢ່າງກວ້າງຂວາງໃນຂະບວນການເຊັ່ນການຜຸພັງ, ການແຜ່ກະຈາຍ, ການຂະຫຍາຍຕົວຂອງຮູບເງົາບາງ, annealing, ແລະໂລຫະປະສົມໃນອຸດສາຫະກໍາ semiconductor. ມີສອງປະເພດຕົ້ນຕໍ: ແນວນອນແລະແນວຕັ້ງ. ໃນປັດຈຸບັນ, ອຸດສາຫະກໍາ IC ຕົ້ນຕໍແມ່ນນໍາໃຊ້ furnaces ທໍ່ຕັ້ງ. ອີງຕາມຄວາມກົດດັນຂອງຂະບວນການແລະການນໍາໃຊ້, ອຸປະກອນ furnace ທໍ່ສາມາດໄດ້ຮັບການຈັດປະເພດເຂົ້າໄປໃນ furnaces ຄວາມກົດດັນບັນຍາກາດແລະ furnace ຕ່ໍາຄວາມກົດດັນ. furnaces ຄວາມກົດດັນບັນຍາກາດແມ່ນຖືກນໍາໃຊ້ຕົ້ນຕໍສໍາລັບການ doping ການແຜ່ກະຈາຍຄວາມຮ້ອນ, ການຜຸພັງຂອງຟິມບາງ, ແລະ annealing ອຸນຫະພູມສູງ, ໃນຂະນະທີ່ furnaces ຄວາມກົດດັນຕ່ໍາໄດ້ຖືກອອກແບບສໍາລັບການຂະຫຍາຍຕົວຂອງປະເພດຕ່າງໆຂອງຮູບເງົາບາງ (ເຊັ່ນ: LPCVD ແລະ ALD). ໂຄງສ້າງຂອງອຸປະກອນ furnace ທໍ່ຕ່າງໆແມ່ນຄ້າຍຄືກັນ, ແລະພວກເຂົາສາມາດຕັ້ງຄ່າໄດ້ຢ່າງຍືດຫຍຸ່ນເພື່ອປະຕິບັດຫນ້າທີ່ການແຜ່ກະຈາຍ, oxidation, annealing, LPCVD ແລະ ALD ຕາມຄວາມຕ້ອງການ. ທໍ່ SiC ທີ່ມີຄວາມບໍລິສຸດສູງ, ເຮືອ wafer SiC, ແລະຝາຜະຫນັງ SiC ແມ່ນອົງປະກອບທີ່ສໍາຄັນພາຍໃນຫ້ອງຕິກິຣິຍາຂອງອຸປະກອນ furnace ທໍ່. ອີງຕາມຄວາມຕ້ອງການຂອງລູກຄ້າ, ເພີ່ມເຕີມການເຄືອບ SiCຊັ້ນສາມາດຖືກນໍາໃຊ້ກັບຫນ້າດິນຂອງເຊລາມິກ SiC sintered ເພື່ອເພີ່ມປະສິດທິພາບ.

ໃນຂົງເຂດການຜະລິດ Photovoltaic Granular Silicon, ເປັນຫຍັງການເຄືອບ SiCມີບົດບາດສໍາຄັນບໍ?

ໂພລີຊິລິຄອນ, ມາຈາກຊິລິໂຄນລະດັບໂລຫະ (ຫຼືຊິລິໂຄນອຸດສາຫະກໍາ), ເປັນວັດສະດຸທີ່ບໍ່ແມ່ນໂລຫະທີ່ບໍລິສຸດໂດຍຜ່ານປະຕິກິລິຍາທາງກາຍະພາບແລະສານເຄມີຫຼາຍເພື່ອບັນລຸປະລິມານຊິລິໂຄນເກີນ 99.9999% (6N). ໃນຂົງເຂດ photovoltaic, polysilicon ໄດ້ຖືກປຸງແຕ່ງເປັນ wafers, ຈຸລັງ, ແລະໂມດູນ, ເຊິ່ງສຸດທ້າຍໄດ້ຖືກນໍາໃຊ້ໃນລະບົບການຜະລິດໄຟຟ້າ photovoltaic, ເຮັດໃຫ້ polysilicon ເປັນອົງປະກອບຕົ້ນນ້ໍາທີ່ສໍາຄັນຂອງລະບົບຕ່ອງໂສ້ອຸດສາຫະກໍາ photovoltaic. ໃນປັດຈຸບັນ, ມີສອງເສັ້ນທາງເຕັກໂນໂລຢີສໍາລັບການຜະລິດໂພລີຊິລິໂຄນ: ຂະບວນການ Siemens ທີ່ຖືກດັດແປງ (ໃຫ້ຜົນຜະລິດທີ່ຄ້າຍຄືຊິລິຄອນ) ແລະຂະບວນການ silane fluidized bed (ໃຫ້ຜົນຜະລິດ silicon granular). ໃນຂະບວນການ Siemens ທີ່ຖືກດັດແປງ, SiHCl3 ທີ່ມີຄວາມບໍລິສຸດສູງຈະຖືກຫຼຸດລົງໂດຍໄຮໂດເຈນທີ່ມີຄວາມບໍລິສຸດສູງຢູ່ໃນແກນຊິລິຄອນທີ່ມີຄວາມບໍລິສຸດສູງຢູ່ທີ່ປະມານ 1150 ° C, ສົ່ງຜົນໃຫ້ polysilicon deposition ເທິງແກນ silicon. ຂະບວນການ silane fluidized bed ໂດຍປົກກະຕິໃຊ້ SiH4 ເປັນອາຍແກັສແຫຼ່ງຊິລິໂຄນແລະ H2 ເປັນອາຍແກັສຂົນສົ່ງ, ດ້ວຍການເພີ່ມ SiCl4 ເພື່ອທໍາລາຍຄວາມຮ້ອນດ້ວຍຄວາມຮ້ອນຂອງ SiH4 ໃນເຕົາປະຕິກອນນອນ fluidized ຢູ່ທີ່ 600-800 ° C ເພື່ອຜະລິດໂພລີຊິລິຄອນ granular. ຂະບວນການ Siemens ທີ່ຖືກດັດແປງຍັງຄົງເປັນເສັ້ນທາງການຜະລິດ polysilicon ຕົ້ນຕໍເນື່ອງຈາກເຕັກໂນໂລຢີການຜະລິດທີ່ຂ້ອນຂ້າງແກ່ຂອງມັນ. ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ເນື່ອງຈາກບໍລິສັດເຊັ່ນ GCL-Poly ແລະ Tianhong Reike ສືບຕໍ່ກ້າວຫນ້າທາງດ້ານເຕັກໂນໂລຢີ silicon granular, ຂະບວນການ silane fluidized bed ອາດຈະໄດ້ຮັບສ່ວນແບ່ງຕະຫຼາດຍ້ອນຄ່າໃຊ້ຈ່າຍຕ່ໍາແລະການຫຼຸດລົງຂອງຄາບອນ.

ການຄວບຄຸມຄວາມບໍລິສຸດຂອງຜະລິດຕະພັນມີປະຫວັດສາດເປັນຈຸດອ່ອນຂອງຂະບວນການນອນ fluidized, ເຊິ່ງເປັນເຫດຜົນຕົ້ນຕໍວ່າເປັນຫຍັງມັນບໍ່ລື່ນກາຍຂະບວນການ Siemens ເຖິງວ່າຈະມີຂໍ້ໄດ້ປຽບດ້ານຄ່າໃຊ້ຈ່າຍທີ່ສໍາຄັນ. ແຜ່ນຮອງເຮັດຫນ້າທີ່ເປັນໂຄງສ້າງຕົ້ນຕໍແລະເຮືອປະຕິກິລິຍາຂອງຂະບວນການນອນ fluidized silane, ປົກປ້ອງແກະໂລຫະຂອງເຕົາປະຕິກອນຈາກການເຊາະເຈື່ອນແລະການສວມໃສ່ໂດຍອາຍແກັສແລະວັດສະດຸທີ່ມີອຸນຫະພູມສູງໃນຂະນະທີ່ insulating ແລະຮັກສາອຸນຫະພູມຂອງວັດສະດຸ. ເນື່ອງຈາກສະພາບການເຮັດວຽກທີ່ຮຸນແຮງແລະການຕິດຕໍ່ໂດຍກົງກັບຊິລິໂຄນ granular, ວັດສະດຸໃນເສັ້ນຕ້ອງມີຄວາມບໍລິສຸດສູງ, ຄວາມຕ້ານທານການສວມໃສ່, ການຕໍ່ຕ້ານ corrosion, ແລະຄວາມເຂັ້ມແຂງສູງ. ວັດສະດຸທົ່ວໄປປະກອບມີ graphite ກັບ aການເຄືອບ SiC. ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ໃນການນໍາໃຊ້ຕົວຈິງ, ມີການປະກົດຕົວຂອງການປອກເປືອກ / ຮອຍແຕກຂອງສານເຄືອບທີ່ເຮັດໃຫ້ເກີດປະລິມານຄາບອນຫຼາຍເກີນໄປໃນຊິລິໂຄນເມັດ, ເຊິ່ງເຮັດໃຫ້ອາຍຸສັ້ນສໍາລັບເສັ້ນ graphite ແລະຄວາມຕ້ອງການສໍາລັບການທົດແທນປົກກະຕິ, ຈັດປະເພດເປັນເຄື່ອງບໍລິໂພກ. ສິ່ງທ້າທາຍທາງດ້ານເຕັກນິກທີ່ກ່ຽວຂ້ອງກັບວັດສະດຸຜ້າປູບ່ອນນອນທີ່ເຄືອບດ້ວຍ SiC ແລະຄ່າໃຊ້ຈ່າຍທີ່ສູງຂອງພວກມັນຂັດຂວາງການຮັບຮອງເອົາຕະຫຼາດຂອງຂະບວນການ silane fluidized beds ແລະຕ້ອງໄດ້ຮັບການແກ້ໄຂສໍາລັບການນໍາໃຊ້ຢ່າງກວ້າງຂວາງ.

ໃນແອັບພລິເຄຊັນໃດທີ່ໃຊ້ການເຄືອບ Pyrolytic Graphite?

Pyrolytic graphite ແມ່ນວັດສະດຸຄາບອນໃຫມ່, ປະກອບດ້ວຍ hydrocarbons ທີ່ມີຄວາມບໍລິສຸດສູງທາງເຄມີທີ່ຖືກຝາກໄວ້ຢູ່ໃນຄວາມກົດດັນ furnace ລະຫວ່າງ 1800 ° C ແລະ 2000 ° C, ສົ່ງຜົນໃຫ້ຄາບອນ pyrolytic ຮັດກຸມສູງ. ມັນມີຄວາມຫນາແຫນ້ນສູງ (2.20 g / cm³), ຄວາມບໍລິສຸດສູງ, ແລະ anisotropic ຄວາມຮ້ອນ, ໄຟຟ້າ, ແມ່ເຫຼັກ, ແລະຄຸນສົມບັດກົນຈັກ. ມັນ​ສາ​ມາດ​ຮັກ​ສາ​ສູນ​ຍາ​ກາດ​ຂອງ 10mmHg ເຖິງ​ແມ່ນ​ວ່າ​ຢູ່​ທີ່​ປະ​ມານ 1800 ° C​, ຊອກ​ຫາ​ທ່າ​ແຮງ​ການ​ນໍາ​ໃຊ້​ທີ່​ກວ້າງ​ຂວາງ​ໃນ​ຂົງ​ເຂດ​ເຊັ່ນ​: ຍານ​ອາ​ວະ​ກາດ​, semiconductors​, photovoltaics​, ແລະ​ເຄື່ອງ​ມື​ການ​ວິ​ເຄາະ​.

ໃນ epitaxy LED ສີແດງສີເຫຼືອງແລະສະຖານະການພິເສດບາງຢ່າງ, ເພດານ MOCVD ບໍ່ຕ້ອງການການເຄືອບ SiC ແລະແທນທີ່ຈະໃຊ້ການແກ້ໄຂການເຄືອບ graphite pyrolytic.

Crucibles ສໍາລັບອາລູມິນຽມ evaporation beam ເອເລັກໂຕຣນິກຕ້ອງການຄວາມຫນາແຫນ້ນສູງ, ທົນທານຕໍ່ອຸນຫະພູມສູງ, ການຕໍ່ຕ້ານການຊ໊ອກຄວາມຮ້ອນທີ່ດີ, ການນໍາຄວາມຮ້ອນສູງ, ຄ່າສໍາປະສິດການຂະຫຍາຍຕົວຄວາມຮ້ອນຕ່ໍາ, ແລະການຕໍ່ຕ້ານ corrosion ໂດຍອາຊິດ, ເປັນດ່າງ, ເກືອ, ແລະທາດປະຕິກອນອິນຊີ. ເນື່ອງຈາກການເຄືອບ graphite pyrolytic ແບ່ງປັນວັດສະດຸດຽວກັນກັບ graphite crucible, ມັນສາມາດທົນທານຕໍ່ວົງຈອນອຸນຫະພູມສູງຕ່ໍາ, ຍືດອາຍຸການບໍລິການຂອງ graphite crucible ໄດ້.**