VETEK | செயல்முறை நிபந்தனைகளின்படி SiC பூச்சு, TaC பூச்சு அல்லது திட SiC ஐ எவ்வாறு தேர்ந்தெடுப்பது

இந்த கட்டுரை பயன்பாட்டு எல்லைகள் மற்றும் வழக்கமான காட்சிகளை கோடிட்டுக் காட்டுகிறதுCVD SiC பூச்சு, TaC பூச்சுமற்றும்திட SiCவெப்பநிலை, வளிமண்டலம் மற்றும் செயல்முறை வகை மூலம், எபிடாக்ஸி மற்றும் எச்சிங் பொறியாளர்கள் தேர்வு செய்யும் போது செயல்முறை சாளரங்களை விரைவாக சீரமைக்க உதவுகிறது மற்றும் பொருள்-நிலைமை பொருந்தாததால் துகள் மற்றும் வாழ்நாள் அபாயங்களைத் தவிர்க்கிறது.

1. SiC மற்றும் TaC இன் பொருந்தக்கூடிய எல்லைகளை வெப்பநிலை சாளரம் எவ்வாறு தீர்மானிக்கிறது?

முக்கிய முடிவு:CVD SiC பூச்சு 2000-2100°Cக்குக் கீழே கட்டமைப்பு ரீதியாக அப்படியே உள்ளது; இந்த வரம்பிற்கு அப்பால், பொருத்தமற்ற ஆவியாதல் அதிக வாய்ப்புள்ளது மற்றும் துகள் ஆபத்து அதிகரிக்கிறது. TaC பூச்சு சுமார் 3880°C உருகும் புள்ளியைக் கொண்டுள்ளது மற்றும் PVT சூழல்களில் 2400°Cக்கு மேல் இன்னும் குறைந்த நீராவி அழுத்தத்தை பராமரிக்க முடியும், இது அதி-உயர்-வெப்பநிலைக் காட்சிகளுக்கு மிகவும் வலுவான தேர்வாக அமைகிறது.

தேர்வின் முதல் வாயில் வெப்பநிலை. GaN MOCVD மற்றும் பெரும்பாலான Si/SiC எபிடாக்ஸி செயல்முறைகள் பொதுவாக SiC பூச்சுகளின் ஆறுதல் மண்டலத்திற்குள் வரும்; SiC PVT படிக வளர்ச்சி போன்ற அதிக வெப்பநிலை, நீண்ட சுழற்சி வெப்ப மண்டலங்கள் SiC இன்னும் போதுமானதாக உள்ளதா என்பதை மறுமதிப்பீடு செய்ய வேண்டும்.

SiC பூச்சு வெப்பநிலை எல்லை

சுமார் 2000-2100°Cக்கு கீழே, CVD SiC பூச்சு கட்டமைப்பு ஒருமைப்பாடு மற்றும் ஒப்பீட்டளவில் குறைந்த துகள் அளவுகளை பராமரிக்க முடியும். வெப்பநிலை மேலும் உயரும் போது, ​​முன்னுரிமை சிலிக்கான் ஆவியாக்கம் (ஒழுங்கற்ற ஆவியாதல்) மேற்பரப்பு கடினத்தன்மை மற்றும் தூள் ஆபத்தை அதிகரிக்கிறது, பூச்சு வாழ்நாள் மற்றும் தூய்மை ஆகிய இரண்டையும் தெளிவான அழுத்தத்தின் கீழ் வைக்கிறது.

TaC பூச்சுகளின் உயர்-வெப்பநிலை நன்மை

TaC ஆனது சுமார் 3880°C உருகும் புள்ளியைக் கொண்டுள்ளது மற்றும் 2400°Cக்கு மேல் உள்ள PVT படிக வளர்ச்சி சூழலில் மிகக் குறைந்த நீராவி அழுத்தம் மற்றும் நல்ல இரசாயன நிலைத்தன்மையை இன்னும் பராமரிக்க முடியும், இது அதி-உயர்-உயர் வெப்பநிலை கிராஃபைட் சூடான-மண்டல கூறுகளுக்கு ஒரு பாதுகாப்பு பூச்சாக ஏற்றதாக அமைகிறது. செயல்முறை தெளிவாக SiC ஆனது நிலையாக சேவை செய்ய முடியாத வரம்பிற்குள் நுழையும் போது, ​​TaC க்கு மாறுவது பெரும்பாலும் SiC ஐ தடிப்பாக்குவதை விட மிகவும் பயனுள்ளதாக இருக்கும்.

2.வளிமண்டலம் மற்றும் அரிக்கும் தன்மை பூச்சு தேர்வை எவ்வாறு பாதிக்கிறது?

முக்கிய முடிவு:NH₃, H₂ அல்லது குளோரின் அடிப்படையிலான வாயுக்கள் கொண்ட வழக்கமான எபிடாக்ஸி வளிமண்டலங்களின் கீழ், SiC பூச்சு பொதுவாக நன்றாகச் செயல்படுகிறது; உயர் வெப்பநிலை ஹைட்ரஜன் மற்றும் அதிக அரிக்கும் சூழல்களில், TaC இன் அரிப்பு விகிதம் கணிசமாகக் குறைவாக உள்ளது (இலக்கியம் மற்றும் பொறியியல் தரவுகள் இது உயர் வெப்பநிலை அம்மோனியாவில் SiC ஐ விட 1/6 ஆகவும், ஹைட்ரஜனில் குறைவாகவும் இருக்கலாம் என்று குறிப்பிடுகின்றன). உண்மையான வளிமண்டலத்திற்கு எதிராக மறுமதிப்பீடு தேவை.

SiC க்கு வெப்பநிலை இன்னும் ஏற்றுக்கொள்ளக்கூடிய வரம்பிற்குள் இருந்தாலும், வளிமண்டல அரிப்பு தீர்மானிக்கும் காரணியாக இருக்கலாம். செயல்முறை வாயு வகைகள், பகுதி அழுத்தங்கள் மற்றும் ஒட்டுமொத்த வெளிப்பாடு நேரம் அனைத்தும் பூச்சு மேற்பரப்பு நிலை மற்றும் வாழ்நாள் ஆகியவற்றை பாதிக்கிறது.

வழக்கமான எபிடாக்ஸி வளிமண்டலங்கள்

GaN MOCVD மற்றும் Si epitaxy போன்ற பொதுவான நிலைமைகளில், CVD SiC பூச்சு ஏற்கனவே NH₃/H₂ அமைப்புகளின் கீழ் விரிவான முதிர்ந்த பயன்பாட்டைக் கொண்டுள்ளது. தடிமன் சீரான தன்மை மற்றும் அடர்த்தியின் நல்ல கட்டுப்பாட்டுடன், வெப்ப நிலைத்தன்மை மற்றும் துகள் கட்டுப்பாட்டை ஒன்றாக அடைய முடியும்.

அதிக அரிக்கும் அல்லது தீவிர வளிமண்டலங்கள்

வளிமண்டலம் SiC ஐ கணிசமாக தாக்கும் போது, ​​அல்லது அதிக வெப்பநிலையில் நீண்ட வெளிப்பாடு தேவைப்படும் போது, ​​TaC இன் இரசாயன செயலற்ற தன்மை மற்றும் குறைந்த அரிப்பு விகிதம் ஆகியவை நன்மைகளாகும். ஒரு வெப்பநிலை அளவீட்டை மட்டும் பார்க்காமல், ஆலையின் எரிவாயு செய்முறை, வெப்பநிலை விவரம் மற்றும் வரலாற்று தோல்வி முறைகளை ஒருங்கிணைக்க வேண்டும்.

3.சாலிட் SiC மற்றும் கோடட் கிராஃபைட் பாகங்கள் முறையே எந்தக் காட்சிகளுக்குப் பொருத்தமானவை?

முக்கிய முடிவு:பூசப்பட்ட கிராஃபைட் பாகங்கள் விலை குறைவாகவும், வெப்பமாக வேகமாகவும் பதிலளிக்கின்றன, பெரும்பாலான எபிடாக்ஸி சஸ்செப்டர்கள் மற்றும் ப்ரீஹீட் ரிங்க்களுக்கு ஏற்றது; Solid SiC க்கு பூச்சு-அடி மூலக்கூறு இடைமுகம் மற்றும் வலுவான பிளாஸ்மா எதிர்ப்பு இல்லை, மிக அதிக துகள் மற்றும் வாழ்நாள் தேவைகள் கொண்ட ஃபோகஸ் மோதிரங்கள் மற்றும் காட்சிகள் போன்ற முக்கியமான செதுக்கல் பகுதிகளுக்கு பொருந்தும்.

சாலிட் SiC மற்றும் "கிராஃபைட் + பூச்சு" என்பது ஒரு எளிய மாற்று உறவு அல்ல, ஆனால் பயன்பாட்டு காட்சி மற்றும் TCO ஆகியவற்றின் பரிமாற்றம்.

பூசப்பட்ட கிராஃபைட் பாகங்களுக்கு பொருந்தும் காட்சிகள்

அடி மூலக்கூறு அதிக வெப்ப கடத்துத்திறன், வேகமான வெப்பம் மற்றும் கட்டுப்படுத்தக்கூடிய செலவு; CVD SiC அல்லது TaC பூச்சு ஒரு இரசாயன தடை மற்றும் துகள் அடக்குமுறையை வழங்குகிறது. நல்ல வெப்ப சீரான தன்மை தேவைப்படும் GaN/SiC எபிடாக்ஸியில் உள்ள பெரிய அளவிலான சஸ்செப்டர்கள், ப்ரீஹீட் ரிங்க்ஸ் மற்றும் பிற பகுதிகளுக்கு ஏற்றது.

திட SiCக்கு பொருந்தக்கூடிய காட்சிகள்

மொத்தமாக β-SiC பூச்சு இடைமுகம் மற்றும் டிலாமினேஷன் ஆபத்து இல்லை; பிளாஸ்மா தாக்குதலுக்கு சிறந்த எதிர்ப்புடன், தூய்மை 5N–7N ஐ அடையலாம். ஃபோகஸ் ரிங்க்கள் மற்றும் ஷவர்ஹெட்ஸ் போன்ற முக்கியமான செதுக்கல் அறை பகுதிகளுக்கும், கணிசமாக நீண்ட மாற்று சுழற்சிகள் மற்றும் குறைந்த துகள் அபாயத்தை விரும்பும் கோடுகளுக்கும் ஏற்றது. பொருத்தமான செயல்முறைகளின் கீழ் வாழ்நாள் 2000+ மணிநேர வரம்பை எட்டும்.

4.தேர்வுக்கான எளிமையான முடிவெடுக்கும் பாதை

முக்கிய முடிவு:முதலில் SiC க்கான வெப்பநிலை நிலையான சாளரத்தை மீறுகிறதா என்பதைச் சரிபார்த்து, பின்னர் வளிமண்டல அரிப்பைச் சரிபார்த்து, இறுதியாக பகுதி செயல்பாடு மற்றும் துகள்/வாழ்நாள் தேவைகளுக்கு ஏற்ப பூசப்பட்ட கிராஃபைட் மற்றும் சாலிட் SiC இடையே தேர்வு செய்யவும்.

விரைவான தீர்ப்பு வரிசை:

1. வெப்பநிலை சுமார் 2000-2100°Cக்கு மேல் நீடிக்குமா? ஆம் எனில், TaC அல்லது Solid SiC ஐ மதிப்பிடுவதற்கு முன்னுரிமை கொடுங்கள்.

2. வளிமண்டலம் SiC ஐ கணிசமாக தாக்குகிறதா (அதிக வெப்பநிலை H₂, அதிக அரிக்கும் வாயுக்கள் போன்றவை)? ஆம் எனில், TaC இன் எடையை அதிகரிக்கவும்.

3. பகுதி ஒரு முக்கியமான பொறிப்பு கூறு அல்லது இடைமுகத்தை நீக்குவதற்கான பூஜ்ஜிய சகிப்புத்தன்மையா? ஆம் எனில், Solid SiCக்கு முன்னுரிமை கொடுங்கள்.

4. மற்ற வழக்கமான எபிடாக்ஸி ஹாட்-ஜோன் பாகங்களுக்கு, CVD SiC பூசப்பட்ட கிராஃபைட் பாகங்கள் தூய்மை, தடிமன் சீரான தன்மை மற்றும் அடர்த்தி நன்கு கட்டுப்படுத்தப்படும் போது செயல்திறன் மற்றும் செலவின் சமநிலையாக இருக்கும்.

மூன்று விருப்பங்களின் சுருக்கமான ஒப்பீடு

அட்டவணை பொதுவான பொறியியல் தீர்ப்பு பரிமாணங்களைக் காட்டுகிறது; உண்மையான முடிவுகளுக்கு இன்னும் உபகரணங்கள், எரிவாயு சமையல் மற்றும் வீட்டு தோல்வி வரலாறு ஆகியவற்றிற்கு எதிராக சரிபார்ப்பு தேவைப்படுகிறது.

5.வழக்கு ஆய்வு: முன்கூட்டிய எபிடாக்ஸி சஸ்செப்டர் தோல்விக்கான பொருட்கள் தேர்வு மதிப்பாய்வு

முக்கிய முடிவு:SiC க்கான "பயன்படுத்தக்கூடிய" வெப்பநிலை வரம்பிற்குள் விழுவது என்பது "நிலையான" வரம்பிற்குள் வருவதைக் குறிக்காது. ஒரு செயல்முறையானது உயர்ந்த வெப்பநிலையை வலுவாகக் குறைக்கும் வளிமண்டலத்துடன் இணைக்கும் போது, ​​வெப்பநிலை உச்சவரம்பு மூலம் மட்டுமே தேர்ந்தெடுப்பது அரிப்பு மற்றும் துகள் அபாயத்தை குறைத்து மதிப்பிடும். சூழ்நிலை மற்றும் வரலாற்று தோல்வி முறைகள் முடிவில் சேர்க்கப்பட வேண்டும்.

பொறியியல் குறிப்பு:

ஒரு GaN/SiC எபிடாக்ஸி கோடு அதிக வெப்பநிலை செய்முறைக்கு மாறிய பிறகு, முன்பு நிலையாக இருந்த CVD SiC பூசப்பட்ட கிராஃபைட் சஸ்செப்டர்களின் ஒரு தொகுதி, அவற்றின் வரலாற்று வாழ்நாளில் மூன்றில் இரண்டு பங்கு அளவுகளில் விளிம்பு கரடுமுரடான மற்றும் உயரும் துகள் அளவைக் காட்டத் தொடங்கியது. மாற்று சுழற்சிகள் குறுகியதாக கட்டாயப்படுத்தப்பட்டன மற்றும் மகசூல் மாறுபாடு அதிகரித்தது. ஆரம்பகால விசாரணை பூச்சு தடிமன் மற்றும் தூய்மையில் கவனம் செலுத்தியது: GDMS மற்றும் தடிமன் சீரான தன்மை இரண்டும் வெளிச்செல்லும் விவரக்குறிப்பிற்குள் இருந்தன, அதே பூச்சு தொகுதி இன்னும் பிற கருவிகளில் வரலாற்று வாழ்நாளை அணுகுகிறது, எனவே பொருட்கள்-தொகுதி சிக்கல் பெரும்பாலும் நிராகரிக்கப்பட்டது. செயல்முறை-மாற்ற பதிவுகளுடன் மேலும் ஒப்பிடுகையில், புதிய செய்முறையானது உச்ச வெப்பநிலையை சுமார் 80 ° C-ஆல் மட்டுமே உயர்த்தியது-இன்னும் பொதுவான SiC சாளரத்தின் கீழ் விளிம்பிற்கு அருகில் உள்ளது-ஆனால் ஹைட்ரஜன் பகுதி அழுத்தம் மற்றும் உயர்-வெப்பநிலை பிடிப்பு நேரம் கணிசமாக அதிகரித்தது, இது அறைக்குள் SiC மீதான குறைப்பு தாக்குதலை அதிகரிக்கிறது. வளிமண்டலம் வலுப்படுத்தப்பட்ட பிறகு அரிப்பு அம்சங்களுடன் ஒத்துப்போகும், தோல்வியுற்ற பாகங்களின் மேற்பரப்பு மற்றும் குறுக்குவெட்டு ஒப்பீடு மற்றும் முரண்பாடு இல்லாமல் ஒரே தொகுதி பாகங்கள் அதிக செறிவூட்டப்பட்ட பூச்சு மெலிதல் மற்றும் நுண்ணிய கடினத்தன்மையைக் காட்டியது. வரி பின்னர் அதே சூடான மண்டல கட்டமைப்பின் கீழ் TaC பூச்சு தீர்வுடன் ஒரு சிறிய தொகுதி சரிபார்ப்பை இயக்கியது; அதே செய்முறையின் கீழ், துகள்கள் மற்றும் மாற்று சுழற்சிகள் ஏற்றுக்கொள்ளக்கூடிய நிலைக்குத் திரும்பியது. தேர்வு "SiC ஐப் பயன்படுத்தக்கூடிய வரம்பிற்குள் இன்னும் வெப்பநிலை உள்ளதா" என்று மட்டும் கேட்க முடியாது என்பதை இந்த வழக்கு காட்டுகிறது, ஆனால் "தற்போதைய வளிமண்டலத்தில் மற்றும் ஹோல்ட் டைம் கீழ், SiC இன்னும் குறைந்த ஆபத்துள்ள தேர்வாக உள்ளதா" என்றும் கேட்க வேண்டும். வெப்பநிலையை வலுவாகக் குறைக்கும் வளிமண்டலத்துடன் சேர்த்து உயர்த்தப்படும் போது, ​​பெயரளவு வெப்பநிலை உச்சவரம்பு மீறப்படாவிட்டாலும், முந்தைய பூச்சு தீர்வுக்கு இயல்புநிலையாக இல்லாமல், TaC மறுமதிப்பீடு செய்யப்பட வேண்டும் அல்லது செயல்முறை சாளரத்தை சரிசெய்ய வேண்டும்.

6.அடிக்கடி கேட்கப்படும் கேள்விகள்

1). வழக்கமான GaN MOCVD செயல்முறைகளுக்கு பொதுவாக என்ன தேர்ந்தெடுக்கப்படுகிறது?

பெரும்பாலான சந்தர்ப்பங்களில், உயர்-தூய்மை கிராஃபைட் + CVD SiC பூசப்பட்ட சஸ்செப்டர்/ப்ரீஹீட் வளையத்திற்கு முன்னுரிமை கொடுங்கள். வெப்பநிலை மற்றும் வளிமண்டலம் SiC ஆறுதல் மண்டலத்திற்குள் வரும்போது, ​​செயல்திறன் மற்றும் செலவு இரண்டையும் நிர்வகிக்க முடியும்.

2). TaC எப்போது பரிசீலிக்கப்பட வேண்டும்?

வெப்பநிலை சுமார் 2000°Cக்கு மேல் நிலைத்திருக்கும் போது, ​​அல்லது வளிமண்டலம் SiC ஐ கணிசமாக தாக்கும் போது (எ.கா. சில PVT மற்றும் மிகவும் அரிக்கும் நிலைகள்), TaC பூச்சுகளை மதிப்பிடுவதற்கு முன்னுரிமை கொடுங்கள்.

3). பூசப்பட்ட கிராஃபைட்டை விட Solid SiC எப்போதும் சிறந்ததா?

No. Solid SiC ஆனது இடைமுகம் இல்லாத நன்மைகள், பிளாஸ்மா எதிர்ப்பு மற்றும் சில மிக நீண்ட ஆயுட்கால காட்சிகளில் உள்ளது, ஆனால் அதிக செலவாகும்; பெரும்பாலான எபிடாக்ஸி தட்டுகள் இன்னும் பூசப்பட்ட கிராஃபைட்டைப் பயன்படுத்துகின்றன. பகுதி செயல்பாடு மற்றும் TCO மூலம் தேர்வு செய்யவும்.

4). தேர்வு செய்த பிறகு இன்னும் என்ன சரிபார்க்க வேண்டும்?

அளவை தீர்மானிப்பதற்கு முன் கருவியில் உள்ள மாதிரிகள் மூலம் வெப்பநிலை சீரான தன்மை, துகள் அளவுகள் மற்றும் உண்மையான வாழ்நாள் ஆகியவற்றை சரிபார்க்க பரிந்துரைக்கப்படுகிறது. வரி செயல்திறனுக்கு உத்தரவாதம் அளிக்க பொருள் பெயர் மட்டும் போதாது.

5). இது உபகரணங்களின் இணக்கத்தன்மை மற்றும் தனிப்பயன் மாற்றத்துடன் எவ்வாறு இணைகிறது?

பொருள் தேர்ந்தெடுக்கப்பட்ட பிறகு, குறிப்பிட்ட உபகரண மாதிரிக்கு பரிமாண மற்றும் வெப்ப புல பொருத்தம் இன்னும் செய்யப்பட வேண்டும். Aixtron மற்றும் Veeco Graphite Susceptor Compatibility மற்றும் 1:1 Custom Replacement Solutions என்ற கிளஸ்டர் பக்கத்தைப் பார்க்கவும்.

7.சுருக்கம் மற்றும் அடுத்த படிகள்

தேர்வுக்கான திறவுகோல் செயல்முறை சாளரத்தை சீரமைப்பதாகும்: வெப்பநிலை எல்லையை அமைக்கிறது, வளிமண்டலம் அரிப்பு அபாயத்தை அமைக்கிறது மற்றும் பகுதி செயல்பாடு திட SiC தேவையா என்பதை தீர்மானிக்கிறது. இந்த மூன்று படிகளை தெளிவாகப் பெறுவது, பின்னர் மாதிரி சரிபார்ப்புடன் இணைப்பது, "உயர் விவரக்குறிப்பை" பின்பற்றுவதை விட மிகவும் வலுவானது.

நீங்கள் SiC பூச்சு, TaC பூச்சு அல்லது Solid SiC தீர்வுகளை ஒரு குறிப்பிட்ட கருவி மற்றும் செயல்முறைக்கு பொருத்தினால், VeTek தொழில்நுட்பக் குழுவைத் தொடர்புகொள்ள உங்களை வரவேற்கிறோம். தேர்வு ஆலோசனை, மாதிரி ஆதரவு மற்றும் ஆய்வு அறிக்கைகள் வழங்கப்படலாம். Dr. Xiao மற்றும் பொறியியல் குழு செயல்முறை சாளரம் மற்றும் வெப்ப புல தேவைகளுக்கு உதவ முடியும்.

முக்கிய குறிப்புகள் மற்றும் தரவு ஆதாரங்கள்

1. VeTek செமிகண்டக்டர் உள் பொறியியல் தரவு மற்றும் வாடிக்கையாளர் செயல்முறை சாளர நடைமுறை.

2. செமிகண்டக்டர் எபிடாக்ஸி & எட்ச்சிங் கருவிகளுக்கான சிவிடி கோட்டிங் நுகர்பொருட்கள் தேர்வு பொறியியல் கையேட்டின் தூண் பக்கத்திலிருந்து பொருள் எல்லைகள் மற்றும் வாழ்நாள் குறிப்புகள்.

3. VeTek தொழில்நுட்ப கட்டுரை: SiC vs TaC பூச்சு செயல்திறன் ஒப்பீடு மற்றும் உயர் வெப்பநிலை நிலைத்தன்மை விவாதம்.

4. நகாமுரா மற்றும் பலர்., அப்ளைடு இயற்பியல் கடிதங்கள், 2015 — உயர் வெப்பநிலை, அதிக அரிக்கும் சூழல்களில் TaC பூச்சுகளின் பாதுகாப்பு செயல்திறன்.

குறிப்பு: உரையில் வெப்பநிலை மற்றும் வாழ்நாள் வரம்புகள் வழக்கமான பொறியியல் குறிப்புகள்; உண்மையான மதிப்புகள் உள் செயல்முறை மற்றும் அளவிடப்பட்ட சரிபார்ப்பைப் பின்பற்ற வேண்டும்.

ஆசிரியர்: VeTek செமிகண்டக்டர் டெக்னிக்கல் இன்ஜினியரிங் டீம் (டாக்டர். சியாவோவின் வழிகாட்டுதலின் கீழ் முடிக்கப்பட்டது)

மேலும் தொழில்நுட்ப விவாதம் அல்லது மாதிரி மதிப்பீட்டிற்கு, அதிகாரப்பூர்வ இணையதளம் வழியாக எங்களை தொடர்பு கொள்ளவும்.