Ondarymgeçiriji materiallaryň birinji nesli toplumlaýyn zynjyr önümçiligi üçin esas bolan adaty kremniý (Si) we germaniý (Ge) bilen aňladylýar. Pes woltly, pes ýygylykly we pes güýçli tranzistorlarda we detektorlarda giňden ulanylýar. Ondarymgeçiriji önümleriň 90% -den gowragy kremniý esasly materiallardan ýasalýar;
Ikinji nesil ýarymgeçiriji materiallar galiý arsenidi (GaAs), indiý fosfidi (InP) we galiý fosfidi (GaP) bilen aňladylýar. Silikon esasly enjamlar bilen deňeşdirilende, ýokary ýygylykly we ýokary tizlikli optoelektroniki häsiýetlere eýe we optoelektronika we mikroelektronika ugurlarynda giňden ulanylýar. ;
Ondarymgeçiriji materiallaryň üçünji nesli kremniy karbid (SiC), galiý nitrid (GaN), sink oksidi (ZnO), göwher (C) we alýumin nitrit (AlN) ýaly döreýän materiallar bilen aňladylýar.
Silikon karbidüçünji nesil ýarymgeçiriji pudagyny ösdürmek üçin möhüm esasy materialdyr. Silikon karbid kuwwatly enjamlary ajaýyp ýokary woltly garşylyk, ýokary temperatura garşylygy, pes ýitgi we beýleki häsiýetleri bilen güýçli elektron ulgamlarynyň ýokary netijeliligini, miniatýurizasiýasyny we ýeňil talaplaryny netijeli kanagatlandyryp biler.
Iň ýokary fiziki aýratynlyklary: ýokary zolakly boşluk (ýokary bölünip çykýan elektrik meýdanyna we ýokary güýç dykyzlygyna laýyk), ýokary elektrik geçirijiligi we ýokary ýylylyk geçirijiligi sebäpli geljekde ýarymgeçiriji çipleri ýasamak üçin iň köp ulanylýan esasy material bolar diýlip garaşylýar. . Esasanam täze energiýa ulaglary, fotoelektrik energiýasy öndürmek, demir ýol tranziti, akylly setler we beýleki ugurlarda aç-açan artykmaçlyklary bar.
SiC önümçilik prosesi üç esasy ädime bölünýär: SiC ýeke kristal ösüşi, epitaksial gatlagyň ösüşi we önümçilik zynjyrynyň dört esasy baglanyşygyna laýyk gelýän enjam öndürmek:substrat, epitaksiýa, enjamlar we modullar.
Substratlary öndürmegiň esasy usuly, ilki bilen ýokary bugly wakuum gurşawynda tozany sublimirlemek we temperatura meýdanynyň gözegçiligi arkaly tohum kristalynyň üstünde kremniy karbid kristallaryny ösdürmek üçin fiziki bug sublimasiýa usulyny ulanýar. Silikon karbid wafli substrat hökmünde ulanylyp, epitaksial wafli emele getirmek üçin himiki bug çökdürilmegi, ýekeje hrustal gatlagy wafli goýmak üçin ulanylýar. Olaryň arasynda geçiriji kremniý karbid substratynda kremniy karbid epitaksial gatlagyny ösdürip ýetişdirmek, esasan elektrik ulaglarynda, fotoelektrik we beýleki meýdanlarda ulanylýan güýç enjamlaryna öwrülip biler; ýarym izolýasiýa boýunça galiý nitrid epitaksial gatlagyny ösdürmekkremniý karbid substratymundan beýläk 5G aragatnaşyk we beýleki ugurlarda ulanylýan radio ýygylyk enjamlaryna ýasap biler.
Häzirki wagtda kremniý karbid substratlary kremniý karbid senagaty zynjyrynda iň ýokary tehniki päsgelçiliklere eýe, kremniy karbid substratlary öndürmek iň kyn.
SiC-iň önümçilikdäki päsgelçilikleri doly çözülmedi we çig mal kristal sütünleriniň hili durnuksyz we SiC enjamlarynyň gymmat düşmegine sebäp bolýan hasyl meselesi bar. Silikon materialyň kristal taýaga öwrülmegi üçin ortaça 3 gün gerek, ýöne kremniniň karbid kristal hasasy üçin bir hepde gerek. Umumy kremniý kristal hasasy 200 sm uzynlygynda ösüp biler, ýöne kremniý karbid kristal hasasy bary-ýogy 2 sm ösüp biler. Mundan başga-da, “SiC” -iň özi gaty we döwük materialdyr we ondan öndürilen wafli, önümiň öndürijiligine we ygtybarlylygyna täsir edýän adaty mehaniki kesiş wafli bahalaryny ulananyňyzda gyralary kesip bilýär. SiC substratlary adaty kremniniň ingotlaryndan gaty tapawutlanýar we kremniý karbidini dolandyrmak üçin enjamlardan, amallardan, gaýtadan işlemekden kesişe çenli hemme zat ösdürilmeli.
Silikon karbid senagaty zynjyry esasan dört esasy baglanyşyga bölünýär: substrat, epitaksiýa, enjamlar we amaly programmalar. Substrat materiallar senagat zynjyrynyň esasyny düzýär, epitaksial materiallar enjam öndürmegiň açarydyr, enjamlar önümçilik zynjyrynyň özenidir we amaly önümler senagat ösüşiniň hereketlendiriji güýji bolup durýar. Industryokarky önümçilik, buglary sublimasiýa usullary we beýleki usullar arkaly substrat materiallary ýasamak üçin çig mal ulanýar, soňra epitaksial materiallary ösdürip ýetişdirmek üçin himiki buglary çökdürmek usullaryny we beýleki usullary ulanýar. Orta senagat, ýokary akym materiallaryny radio ýygylyk enjamlaryny, güýç enjamlaryny we ahyrky akym 5G aragatnaşyklarynda ulanylýan beýleki enjamlary ýasamak üçin ulanýar. , elektrik ulaglary, demir ýol tranziti we ş.m. Olaryň arasynda substrat we epitaksiýa pudak zynjyrynyň bahasynyň 60% -ini emele getirýär we pudak zynjyrynyň esasy gymmatydyr.
SiC substraty: SiC kristallary adatça Lely usuly bilen öndürilýär. Halkara esasy önümler 4 dýuýmdan 6 dýuýma geçýär we 8 dýuým geçiriji substrat önümleri işlenip düzüldi. Içerki substratlar esasan 4 dýuým. Bar bolan 6 dýuým kremniý wafli önümçilik liniýalaryny kämilleşdirip we SiC enjamlaryny öndürmek üçin üýtgedip boljakdygy sebäpli, 6 dýuým SiC substratlarynyň ýokary bazar paýy uzak wagtlap saklanar.
Silikon karbid substrat prosesi çylşyrymly we öndürmek kyn. Silikon karbid substraty, iki elementden ybarat uglerod we kremniýden ybarat ýarymgeçiriji ýeke kristal materialdyr. Häzirki wagtda bu pudak esasan kremniý karbid tozy sintezlemek üçin çig mal hökmünde ýokary arassa uglerod tozy we ýokary arassa kremniý tozy ulanýar. Specialörite temperatura meýdanynda, kristal ösüş peçinde dürli ululykdaky kremniy karbidini ösdürip ýetişdirmek üçin ýetişen fiziki buglary geçirmek usuly (PVT usuly) ulanylýar. Kristal ingot ahyrsoňy kremniý karbid substratyny öndürmek üçin gaýtadan işlenýär, kesilýär, topraklanýar, ýuwulýar, arassalanýar we beýleki köp sanly amallar.
Iş wagty: 22-2024-nji maý