sic epitaxial نمو بھٹی کے مختلف تکنیکی راستے

سلیکن کاربائڈ سبسٹریٹس میں بہت سے نقائص ہیں اور ان پر براہ راست کارروائی نہیں کی جاسکتی ہے۔ چپ وافر بنانے کے ل a ایک مخصوص واحد کرسٹل پتلی فلم کو ایک ایپیٹیکسیئل عمل کے ذریعے ان پر اگانے کی ضرورت ہے۔ یہ پتلی فلم epitaxial پرت ہے۔ تقریبا تمام سلیکن کاربائڈ ڈیوائسز کو ایپیٹاکسیل مواد پر محسوس کیا جاتا ہے۔ سلیکن کاربائڈ ڈیوائسز کی ترقی کے لئے اعلی معیار کے سلیکن کاربائڈ یکساں ایپیٹیکسیل مادے ہیں۔ ایپیٹیکسیل مواد کی کارکردگی براہ راست سلیکن کاربائڈ ڈیوائسز کی کارکردگی کا ادراک طے کرتی ہے۔

اعلی موجودہ اور اعلی اعتماد سلیکن کاربائڈ ڈیوائسز نے سطح کی شکل ، عیب کثافت ، ڈوپنگ اور ایپیٹیکسیل مواد کی موٹائی کی یکسانیت پر مزید سخت ضروریات پیش کی ہیں۔ بڑے سائز ، کم عیب کثافت اور اعلی یکسانیتسلیکن کاربائڈ ایپیٹیکسیسلیکن کاربائڈ انڈسٹری کی ترقی کی کلید بن گئی ہے۔

اعلی معیار کی تیاریسلیکن کاربائڈ ایپیٹیکسیجدید عمل اور سامان کی ضرورت ہے۔ سب سے زیادہ وسیع پیمانے پر استعمال ہونے والا سلکان کاربائڈ ایپیٹیکسیل نمو کا طریقہ کار کیمیائی بخارات جمع (سی وی ڈی) ہے ، جس میں ایپیٹیکسیل فلم کی موٹائی اور ڈوپنگ حراستی ، کم نقائص ، اعتدال پسند نمو کی شرح اور خودکار عمل پر قابو پانے کے عین مطابق کنٹرول کے فوائد ہیں۔ یہ ایک قابل اعتماد ٹکنالوجی ہے جسے کامیابی کے ساتھ تجارتی بنایا گیا ہے۔

سلیکن کاربائڈ سی وی ڈی ایپیٹیکسی عام طور پر گرم دیوار یا گرم دیوار سی وی ڈی آلات کا استعمال کرتی ہے ، جو اعلی نمو کے درجہ حرارت کے حالات (1500-1700 ℃) کے تحت ایپیٹیکسیل پرت 4H کرسٹل ایس آئی سی کے تسلسل کو یقینی بناتی ہے۔ برسوں کی نشوونما کے بعد ، گرم دیوار یا گرم دیوار سی وی ڈی کو افقی افقی ڈھانچے کے ری ایکٹرز اور عمودی عمودی ڈھانچے کے ری ایکٹروں میں انلیٹ گیس کے بہاؤ کی سمت اور سبسٹریٹ سطح کی سمت کے مابین تعلقات کے مطابق تقسیم کیا جاسکتا ہے۔

سلیکن کاربائڈ ایپیٹیکسیل فرنس کے معیار میں بنیادی طور پر تین اشارے ہوتے ہیں۔ سب سے پہلے ایپیٹیکسیئل نمو کی کارکردگی ہے ، جس میں موٹائی یکسانیت ، ڈوپنگ یکسانیت ، عیب کی شرح اور شرح نمو شامل ہے۔ دوسرا سامان خود کی درجہ حرارت کی کارکردگی ہے ، جس میں حرارتی/ٹھنڈک کی شرح ، زیادہ سے زیادہ درجہ حرارت ، درجہ حرارت کی یکسانیت شامل ہے۔ اور آخر میں خود سامان کی لاگت کی کارکردگی ، بشمول یونٹ کی قیمت اور پیداواری صلاحیت۔

سلیکن کاربائڈ ایپیٹیکسیل نمو کی تین اقسام کے درمیان اختلافات

گرم دیوار افقی سی وی ڈی ، گرم دیوار سیاروں کی سی وی ڈی اور ارد گرم دیوار عمودی سی وی ڈی مرکزی دھارے میں شامل ایپیٹیکسیل آلات ٹکنالوجی حل ہیں جو اس مرحلے پر تجارتی طور پر لاگو ہوئے ہیں۔ تینوں تکنیکی سازوسامان کی بھی اپنی خصوصیات ہیں اور اسے ضروریات کے مطابق منتخب کیا جاسکتا ہے۔ ڈھانچے کے آریھ کو نیچے دیئے گئے اعداد و شمار میں دکھایا گیا ہے:

گرم دیوار افقی سی وی ڈی سسٹم عام طور پر ایک واحد ویفر بڑے سائز کی نمو کا نظام ہوتا ہے جو ہوا کے فلوٹیشن اور گردش کے ذریعہ چلتا ہے۔ اچھ in ی انوفر اشارے حاصل کرنا آسان ہے۔ نمائندہ ماڈل اٹلی میں ایل پی ای کمپنی کا PE1O6 ہے۔ یہ مشین 900 ℃ پر خود کار طریقے سے لوڈنگ اور ویفرز کو اتارنے کا احساس کر سکتی ہے۔ اہم خصوصیات اعلی نمو کی شرح ، مختصر ایپیٹیکسیل سائیکل ، ویفر کے اندر اور بھٹیوں کے درمیان اچھی مستقل مزاجی وغیرہ ہیں۔ اس کا چین میں مارکیٹ کا سب سے زیادہ حصہ ہے۔

ایل پی ای کی سرکاری اطلاعات کے مطابق ، بڑے صارفین کے استعمال کے ساتھ مل کر ، 100-150 ملی میٹر (4-6 انچ) 4H-sic epitaxial ویفر مصنوعات جس کی موٹائی PE1O6 Epitaxial بھٹی کے ذریعہ تیار کردہ 30μm سے بھی کم ہے۔ ≤5 ٪ ، سطح کی خرابی کی کثافت ≤1cm-2 ، سطح کی خرابی سے پاک علاقہ (2 ملی میٹر × 2 ملی میٹر یونٹ سیل) ≥90 ٪۔

گھریلو کمپنیوں جیسے جے ایس جی ، سی ای ٹی سی 48 ، نورا ، اور ناسو نے اسی طرح کے افعال کے ساتھ یک سنگی سلیکن کاربائڈ ایپیٹیکسیئل آلات تیار کیے ہیں اور بڑے پیمانے پر کھیپ حاصل کی ہے۔ مثال کے طور پر ، فروری 2023 میں ، جے ایس جی نے 6 انچ ڈبل ویفر ساک ایپیٹاکسیل آلات جاری کیا۔ سامان ایک ہی بھٹی میں دو ایپیٹاکسیل ویفروں کو اگانے کے لئے رد عمل چیمبر کے گریفائٹ حصوں کی اوپری اور نچلی پرتوں کی اوپری اور نچلی پرتوں کا استعمال کرتا ہے ، اور اوپری اور نچلے عمل کی گیسوں کو الگ الگ ریگولیٹ کیا جاسکتا ہے ، جس کا درجہ حرارت ≤5 ° C کے ساتھ ہوتا ہے ، جو مؤثر طریقے سے monolithic افق افق افق افق افق افق افق افق افق افق افق افق افق اس کی صلاحیت کو مؤثر طریقے سے بناتا ہے جس کی وجہ سے اہمیت پیدا ہوتا ہے۔sic کوٹنگ آدھے مون پرزے.ہم صارفین کو 6 انچ اور 8 انچ آدھے مون پرزے فراہم کررہے ہیں۔

اس اڈے کے سیاروں کے انتظام کے ساتھ گرم دیوار سیاروں کا سی وی ڈی سسٹم ، ایک ہی بھٹی میں ایک سے زیادہ ویفروں کی نشوونما اور اعلی پیداوار کی کارکردگی کی خصوصیت رکھتا ہے۔ نمائندہ ماڈلز AIXG5WWC (8x150 ملی میٹر) اور G10-SIC (9 × 150 ملی میٹر یا 6 × 200 ملی میٹر) سیریز جرمنی کے ایکسٹٹرن کا ایپیٹاکسیل آلات ہیں۔

آئکسٹرن کی سرکاری رپورٹ کے مطابق ، G10 ایپیٹاکسیل بھٹی کے ذریعہ تیار کردہ 10μm کی موٹائی کے ساتھ 6 انچ 4H-sic epitaxial ویفر مصنوعات مستقل طور پر درج ذیل اشارے کو حاصل کرسکتی ہیں: بین الاقوامی سطح پر Epitaxial موٹائی انحراف ، forting 2.5 ٪ ، intra-wafer epitaxial موٹائی 2 ٪ ، انٹر-وفر کی غیر معمولی موٹائی کی غیر معمولی موٹائی کی عدم استحکام 2 ٪ ڈوپنگ حراستی عدم یکسانیت <2 ٪۔

ابھی تک ، اس قسم کا ماڈل شاذ و نادر ہی گھریلو صارفین استعمال کرتے ہیں ، اور بیچ کی پیداوار کا ڈیٹا ناکافی ہے ، جو ایک حد تک اس کی انجینئرنگ کی درخواست پر پابندی عائد کرتا ہے۔ اس کے علاوہ ، درجہ حرارت کے فیلڈ اور فلو فیلڈ کنٹرول کے لحاظ سے ملٹی ویفر ایپیٹیکسیل بھٹیوں کی اعلی تکنیکی رکاوٹوں کی وجہ سے ، اسی طرح کے گھریلو سامان کی ترقی ابھی بھی تحقیق اور ترقی کے مرحلے میں ہے ، اور اس دوران کوئی متبادل ماڈل موجود نہیں ہے۔ اس دوران ، ہم Aixtron سیارے کے حساسپٹر جیسے 6 انچ اور 8 انچ TAC کی کوٹنگ یا SIC کوٹنگ فراہم کرسکتے ہیں۔

ارد مکینیکل امداد کے ذریعے بنیادی طور پر تیز رفتار سے آسٹ-ہاٹ وال عمودی سی وی ڈی سسٹم تیز رفتار سے گھومتا ہے۔ اس کی خصوصیت یہ ہے کہ چپکنے والی پرت کی موٹائی کو کم رد عمل چیمبر پریشر کے ذریعہ مؤثر طریقے سے کم کیا جاتا ہے ، اس طرح ایپیٹاکسیل نمو کی شرح میں اضافہ ہوتا ہے۔ ایک ہی وقت میں ، اس کے رد عمل کے چیمبر میں اوپری دیوار نہیں ہے جس پر ایس آئی سی ذرات جمع کیے جاسکتے ہیں ، اور گرتی ہوئی اشیاء پیدا کرنا آسان نہیں ہے۔ اس کو عیب کنٹرول میں ایک موروثی فائدہ ہے۔ نمائندہ ماڈل جاپان کے نفلیئر کے واحد ویفر ایپیٹیکسیل بھٹی epirevos6 اور epirevos8 ہیں۔

نفلیئر کے مطابق ، ایپیرووس 6 ڈیوائس کی شرح نمو 50μm/گھنٹہ سے زیادہ تک پہنچ سکتی ہے ، اور ایپیٹیکسیل ویفر کی سطح کی خرابی کی کثافت 0.1 سینٹی میٹر- ² سے نیچے کنٹرول کی جاسکتی ہے۔ یکسانیت پر قابو پانے کے معاملے میں ، نیفلیر انجینئر یوشیاکی ڈائیگو نے ایپیرووس 6 کا استعمال کرتے ہوئے بڑھتے ہوئے 10μm موٹی 6 انچ کی ایپیٹاکسیل ویفر کے انٹرا ویفر یکسانیت کے نتائج کی اطلاع دی ، اور انٹرا وافر موٹائی اور ڈوپنگ حراستی کی طرح کی حد سے زیادہ مقدار میں 1 فیصد اور 2.6 فیصد تک پہنچ گئی ہے۔اوپری گریفائٹ سلنڈر.

اس وقت ، گھریلو سازوسامان کے مینوفیکچررز جیسے کور تیسری نسل اور جے ایس جی نے اسی طرح کے افعال کے ساتھ ایپیٹاکسیل آلات کو ڈیزائن اور لانچ کیا ہے ، لیکن وہ بڑے پیمانے پر استعمال نہیں ہوئے ہیں۔

عام طور پر ، تین قسم کے سامان کی اپنی خصوصیات ہیں اور مختلف درخواست کی ضروریات میں مارکیٹ شیئر پر قبضہ کرتے ہیں۔

گرم دیوار افقی سی وی ڈی ڈھانچے میں انتہائی تیز رفتار شرح نمو ، معیار اور یکسانیت ، آسان سامان کا آپریشن اور بحالی ، اور بڑے پیمانے پر پیداواری ایپلی کیشنز کی خصوصیات ہیں۔ تاہم ، سنگل ویفر قسم اور بار بار دیکھ بھال کی وجہ سے ، پیداوار کی کارکردگی کم ہے۔ گرم دیوار سیاروں کی سی وی ڈی عام طور پر 6 (ٹکڑا) × 100 ملی میٹر (4 انچ) یا 8 (ٹکڑا) × 150 ملی میٹر (6 انچ) ٹرے ڈھانچے کو اپناتی ہے ، جو پیداواری صلاحیت کے لحاظ سے سامان کی پیداواری کارکردگی کو بہت بہتر بناتی ہے ، لیکن متعدد ٹکڑوں کی مستقل مزاجی کو کنٹرول کرنا مشکل ہے ، اور پیداوار کی پیداوار اب بھی سب سے بڑا مسئلہ ہے۔ ارد گرم دیوار عمودی سی وی ڈی میں ایک پیچیدہ ڈھانچہ ہے ، اور ایپیٹیکسیل ویفر کی پیداوار کا معیار کی خرابی کا کنٹرول بہترین ہے ، جس میں انتہائی بھرپور سامان کی بحالی اور استعمال کے تجربے کی ضرورت ہوتی ہے۔

صنعت کی مستقل ترقی کے ساتھ ، ان تین قسم کے سازوسامان کو ساخت کے لحاظ سے تکرار سے بہتر اور اپ گریڈ کیا جائے گا ، اور سامان کی ترتیب زیادہ سے زیادہ کامل ہوجائے گی ، جس سے مختلف موٹائی اور عیب کی ضروریات کے ساتھ ایپیٹیکسیل وافروں کی خصوصیات کو مماثل کرنے میں ایک اہم کردار ادا کیا جائے گا۔