સેમિકન્ડક્ટર ભાગો - SiC કોટેડ ગ્રેફાઇટ આધાર

SiC કોટેડ ગ્રેફાઇટ પાયાનો ઉપયોગ સામાન્ય રીતે મેટલ-ઓર્ગેનિક કેમિકલ વેપર ડિપોઝિશન (MOCVD) સાધનોમાં સિંગલ ક્રિસ્ટલ સબસ્ટ્રેટને ટેકો આપવા અને ગરમ કરવા માટે થાય છે. થર્મલ સ્ટેબિલિટી, થર્મલ એકરૂપતા અને SiC કોટેડ ગ્રેફાઇટ બેઝના અન્ય પ્રદર્શન પરિમાણો એપિટેક્સિયલ સામગ્રી વૃદ્ધિની ગુણવત્તામાં નિર્ણાયક ભૂમિકા ભજવે છે, તેથી તે MOCVD સાધનોનું મુખ્ય મુખ્ય ઘટક છે.

વેફર ઉત્પાદનની પ્રક્રિયામાં, ઉપકરણોના ઉત્પાદનને સરળ બનાવવા માટે કેટલાક વેફર સબસ્ટ્રેટ પર એપિટેક્સિયલ સ્તરો વધુ બનાવવામાં આવે છે. લાક્ષણિક LED પ્રકાશ ઉત્સર્જન કરતા ઉપકરણોને સિલિકોન સબસ્ટ્રેટ પર GaAs ના એપિટેક્સિયલ સ્તરો તૈયાર કરવાની જરૂર છે; ઉચ્ચ વોલ્ટેજ, ઉચ્ચ પ્રવાહ અને અન્ય પાવર એપ્લીકેશન માટે એસબીડી, એમઓએસએફઇટી, વગેરે જેવા ઉપકરણોના નિર્માણ માટે વાહક SiC સબસ્ટ્રેટ પર SiC એપિટેક્સિયલ સ્તર ઉગાડવામાં આવે છે; GaN એપિટેક્સિયલ લેયર અર્ધ-ઇન્સ્યુલેટેડ SiC સબસ્ટ્રેટ પર HEMT અને RF એપ્લિકેશનો જેમ કે સંચાર જેવા અન્ય ઉપકરણોને વધુ બાંધવા માટે બાંધવામાં આવે છે. આ પ્રક્રિયા CVD સાધનોથી અવિભાજ્ય છે.

સીવીડી સાધનોમાં, સબસ્ટ્રેટને સીધી ધાતુ પર મૂકી શકાતું નથી અથવા ફક્ત એપિટેક્સિયલ ડિપોઝિશન માટે આધાર પર મૂકી શકાતું નથી, કારણ કે તેમાં ગેસનો પ્રવાહ (આડો, વર્ટિકલ), તાપમાન, દબાણ, ફિક્સેશન, પ્રદૂષકોનું ઉતારવું અને અન્ય પાસાઓનો સમાવેશ થાય છે. પ્રભાવ પરિબળો. તેથી, બેઝનો ઉપયોગ કરવો જરૂરી છે, અને પછી સબસ્ટ્રેટને ડિસ્ક પર મૂકો, અને પછી સબસ્ટ્રેટ પર એપિટેક્સિયલ ડિપોઝિશન માટે CVD તકનીકનો ઉપયોગ કરો, જે SiC કોટેડ ગ્રેફાઇટ બેઝ છે (જેને ટ્રે તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે).

SiC કોટેડ ગ્રેફાઇટ પાયાનો ઉપયોગ સામાન્ય રીતે મેટલ-ઓર્ગેનિક કેમિકલ વેપર ડિપોઝિશન (MOCVD) સાધનોમાં સિંગલ ક્રિસ્ટલ સબસ્ટ્રેટને ટેકો આપવા અને ગરમ કરવા માટે થાય છે. થર્મલ સ્ટેબિલિટી, થર્મલ એકરૂપતા અને SiC કોટેડ ગ્રેફાઇટ બેઝના અન્ય પ્રદર્શન પરિમાણો એપિટેક્સિયલ સામગ્રી વૃદ્ધિની ગુણવત્તામાં નિર્ણાયક ભૂમિકા ભજવે છે, તેથી તે MOCVD સાધનોનું મુખ્ય મુખ્ય ઘટક છે.

મેટલ-ઓર્ગેનિક કેમિકલ વેપર ડિપોઝિશન (MOCVD) એ બ્લુ LED માં GaN ફિલ્મોના એપિટેક્સિયલ વૃદ્ધિ માટે મુખ્ય પ્રવાહની તકનીક છે. તેમાં સરળ કામગીરી, નિયંત્રણક્ષમ વૃદ્ધિ દર અને GaN ફિલ્મોની ઉચ્ચ શુદ્ધતાના ફાયદા છે. MOCVD સાધનોના રિએક્શન ચેમ્બરમાં એક મહત્વપૂર્ણ ઘટક તરીકે, GaN ફિલ્મ એપિટેક્સિયલ ગ્રોથ માટે વપરાતા બેરિંગ બેઝમાં ઉચ્ચ તાપમાન પ્રતિકાર, સમાન થર્મલ વાહકતા, સારી રાસાયણિક સ્થિરતા, મજબૂત થર્મલ આંચકો પ્રતિકાર વગેરેના ફાયદા હોવા જરૂરી છે. ગ્રેફાઇટ સામગ્રી પૂરી કરી શકે છે. ઉપરોક્ત શરતો.

MOCVD સાધનોના મુખ્ય ઘટકોમાંના એક તરીકે, ગ્રેફાઇટ આધાર એ સબસ્ટ્રેટનું વાહક અને હીટિંગ બોડી છે, જે સીધી રીતે ફિલ્મ સામગ્રીની એકરૂપતા અને શુદ્ધતાને નિર્ધારિત કરે છે, તેથી તેની ગુણવત્તા સીધી એપિટેક્સિયલ શીટની તૈયારીને અસર કરે છે, અને તે જ સમયે. સમય, ઉપયોગની સંખ્યામાં વધારો અને કામ કરવાની પરિસ્થિતિઓમાં ફેરફાર સાથે, તે પહેરવા માટે ખૂબ જ સરળ છે, જે ઉપભોજ્ય વસ્તુઓથી સંબંધિત છે.

ગ્રેફાઇટમાં ઉત્કૃષ્ટ થર્મલ વાહકતા અને સ્થિરતા હોવા છતાં, MOCVD સાધનોના આધાર ઘટક તરીકે તેનો સારો ફાયદો છે, પરંતુ ઉત્પાદન પ્રક્રિયામાં, ગ્રેફાઇટ સડો કરતા વાયુઓ અને મેટાલિક ઓર્ગેનિક્સના અવશેષોને કારણે પાવડરને કાટ કરશે અને તેની સર્વિસ લાઇફમાં વધારો કરશે. ગ્રેફાઇટ આધાર મોટા પ્રમાણમાં ઘટાડો થશે. તે જ સમયે, પડતો ગ્રેફાઇટ પાવડર ચિપમાં પ્રદૂષણનું કારણ બનશે.

કોટિંગ ટેક્નોલૉજીનો ઉદભવ સપાટી પાવડર ફિક્સેશન પ્રદાન કરી શકે છે, થર્મલ વાહકતા વધારી શકે છે અને ગરમીના વિતરણને સમાન બનાવી શકે છે, જે આ સમસ્યાને ઉકેલવા માટેની મુખ્ય તકનીક બની છે. MOCVD સાધનોમાં ગ્રેફાઇટ બેઝ પર્યાવરણનો ઉપયોગ કરે છે, ગ્રેફાઇટ બેઝ સપાટી કોટિંગ નીચેની લાક્ષણિકતાઓને પૂર્ણ કરે છે:

(1) ગ્રેફાઇટ આધારને સંપૂર્ણ રીતે વીંટાળી શકાય છે, અને ઘનતા સારી છે, અન્યથા ગ્રેફાઇટ આધારને કાટ લાગતા વાયુમાં કાટ લાગવો સરળ છે.

(2) ઘણા ઊંચા તાપમાન અને નીચા તાપમાનના ચક્ર પછી કોટિંગ સરળતાથી પડી ન જાય તેની ખાતરી કરવા માટે ગ્રેફાઇટ બેઝ સાથે સંયોજન શક્તિ વધારે છે.

(3) ઉચ્ચ તાપમાન અને કાટ લાગતા વાતાવરણમાં કોટિંગની નિષ્ફળતા ટાળવા માટે તે સારી રાસાયણિક સ્થિરતા ધરાવે છે.

SiC પાસે કાટ પ્રતિકાર, ઉચ્ચ થર્મલ વાહકતા, થર્મલ શોક પ્રતિકાર અને ઉચ્ચ રાસાયણિક સ્થિરતાના ફાયદા છે અને તે GaN એપિટેક્સિયલ વાતાવરણમાં સારી રીતે કાર્ય કરી શકે છે. વધુમાં, SiC નો થર્મલ વિસ્તરણ ગુણાંક ગ્રેફાઇટ કરતા ઘણો ઓછો અલગ છે, તેથી SiC એ ગ્રેફાઇટ આધારની સપાટીના કોટિંગ માટે પસંદગીની સામગ્રી છે.

હાલમાં, સામાન્ય SiC મુખ્યત્વે 3C, 4H અને 6H પ્રકાર છે, અને વિવિધ પ્રકારના ક્રિસ્ટલના SiC ઉપયોગો અલગ છે. ઉદાહરણ તરીકે, 4H-SiC ઉચ્ચ-શક્તિવાળા ઉપકરણોનું ઉત્પાદન કરી શકે છે; 6H-SiC સૌથી સ્થિર છે અને ફોટોઇલેક્ટ્રિક ઉપકરણોનું ઉત્પાદન કરી શકે છે; GaN ની સમાન રચનાને કારણે, 3C-SiC નો ઉપયોગ GaN એપિટેક્સિયલ લેયર બનાવવા અને SiC-GaN RF ઉપકરણો બનાવવા માટે થઈ શકે છે. 3C-SiC ને સામાન્ય રીતે β-SiC તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે, અને β-SiC નો મહત્વનો ઉપયોગ ફિલ્મ અને કોટિંગ સામગ્રી તરીકે છે, તેથી β-SiC એ હાલમાં કોટિંગ માટેની મુખ્ય સામગ્રી છે.