Halfmoon ໃນສະພາປະຕິກິລິຍາ LPE ແມ່ນຫຍັງ?

ໃນລະບົບ epitaxy Silicon Carbide (SiC), ອົງປະກອບຂອງເຕົາປະຕິກອນທີ່ສໍາຄັນຈໍານວນຫຼາຍຍັງບໍ່ຄຸ້ນເຄີຍຢູ່ນອກອຸດສາຫະກໍາການຜະລິດ semiconductor. ຫນຶ່ງໃນອົງປະກອບເຫຼົ່ານີ້ແມ່ນ "Halfmoon," ເປັນສ່ວນໂຄງສ້າງທີ່ອີງໃສ່ graphite ທີ່ໃຊ້ທົ່ວໄປຢູ່ໃນຫ້ອງຕິກິຣິຍາ LPE.

ເຖິງແມ່ນວ່າ Halfmoon ບໍ່ແມ່ນຜູ້ໃຫ້ບໍລິການ wafer ຕົວຂອງມັນເອງ, ມັນມີບົດບາດສໍາຄັນໃນການຮັກສາຄວາມຫມັ້ນຄົງຂອງເຕົາປະຕິກອນໃນລະຫວ່າງຂະບວນການເຕີບໂຕຂອງ epitaxial ທີ່ມີອຸນຫະພູມສູງ. ໃນຂະນະທີ່ການຜະລິດ semiconductor SiC ກ້າວໄປສູ່ wafers ຂະຫນາດໃຫຍ່ແລະການຄວບຄຸມຂະບວນການທີ່ເຂັ້ມງວດ, ການອອກແບບແລະການປະຕິບັດວັດສະດຸຂອງອົງປະກອບຂອງເຕົາປະຕິກອນພາຍໃນໄດ້ກາຍເປັນຄວາມສໍາຄັນເພີ່ມຂຶ້ນ.

ຄວາມເຂົ້າໃຈຂອງ LPE Reaction Chamber

LPE (Liquid Phase Epitaxy) ແມ່ນເຕັກນິກການເຕີບໃຫຍ່ຂອງຜລຶກທີ່ໃຊ້ໃນການຜະລິດ semiconductor. ໃນລະບົບ SiC epitaxy, ຫ້ອງການຕິກິຣິຍາດໍາເນີນການພາຍໃຕ້ເງື່ອນໄຂທີ່ຕ້ອງການທີ່ສຸດທີ່ກ່ຽວຂ້ອງກັບ:

• ອຸນຫະພູມສູງ
• ທາດອາຍຜິດຂະບວນການປະຕິກິລິຍາ
• ຮອບວຽນຄວາມຮ້ອນຍາວ
• ການຄວບຄຸມການປົນເປື້ອນຢ່າງເຂັ້ມງວດ
• ຄວາມຕ້ອງການການໄຫຼຂອງອາຍແກັສທີ່ຫມັ້ນຄົງ

ລະບົບ SiC epitaxy ທີ່ທັນສະໄຫມເຊັ່ນເຄື່ອງປະຕິກອນ LPE ແມ່ນອີງໃສ່ໂຄງສ້າງພາກສະຫນາມຄວາມຮ້ອນທີ່ຫມັ້ນຄົງແລະການຄຸ້ມຄອງການໄຫຼຂອງອາຍແກັສພາຍໃນຫ້ອງຕິກິຣິຍາ. ເຖິງແມ່ນວ່າການປ່ຽນແປງເລັກນ້ອຍໃນການແຜ່ກະຈາຍຂອງອຸນຫະພູມຫຼືຄວາມສອດຄ່ອງຂອງການໄຫຼຂອງອາຍແກັສອາດຈະມີຜົນກະທົບໂດຍກົງຕໍ່ຄຸນນະພາບຂອງຊັ້ນ epitaxial ແລະຄວາມສອດຄ່ອງຂອງ wafer.

ເຄື່ອງປະຕິກອນ epitaxy LPE PE1O6 SiC, ລະບົບຝາຮ້ອນຕາມແນວນອນທີ່ໃຊ້ສໍາລັບການຂະຫຍາຍຕົວຂອງ SiC wafer ແບບພິເສດ.

ພາຍໃນຫ້ອງ, ອົງປະກອບທີ່ອີງໃສ່ graphite ຫຼາຍເຮັດວຽກຮ່ວມກັນເພື່ອສ້າງສະພາບແວດລ້ອມຄວາມຮ້ອນແລະສານເຄມີທີ່ຄວບຄຸມສໍາລັບການເຕີບໃຫຍ່ຂອງ epitaxial. The Halfmoon ແມ່ນຫນຶ່ງໃນອົງປະກອບໂຄງສ້າງທີ່ສະຫນັບສະຫນູນ.

ເປັນຫຍັງມັນຈຶ່ງເອີ້ນວ່າ “Halfmoon”?

ສ່ວນທີ່ໄດ້ຮັບຊື່ຂອງມັນສ່ວນໃຫຍ່ແມ່ນມາຈາກຮູບຮ່າງຂອງມັນ. ໃນເຄື່ອງປະຕິກອນ LPE ຈໍານວນຫຼາຍ, ອົງປະກອບມີລັກສະນະຄ້າຍຄືກັນກັບໂຄງສ້າງເຄິ່ງວົງຫຼື crescent ເມື່ອຕິດຕັ້ງປະມານພື້ນທີ່ຮ້ອນ.

ຜູ້ຜະລິດອຸປະກອນທີ່ແຕກຕ່າງກັນໃຊ້ການອອກແບບທີ່ແຕກຕ່າງກັນເລັກນ້ອຍ. ບາງສ່ວນ Halfmoon ແມ່ນຫນາກວ່າ, ບາງສ່ວນປະກອບມີໂຄງສ້າງສະຫນັບສະຫນູນເພີ່ມເຕີມ, ແລະບາງສ່ວນແມ່ນເຊື່ອມຕໍ່ໂດຍກົງກັບເຄື່ອງປະກອບການຫມຸນພາຍໃນຫ້ອງ.

ໃນລະບົບເຄື່ອງປະຕິກອນຕົວຈິງ, ເລຂາຄະນິດມັກຈະຖືກປັບປຸງໃຫ້ເໝາະສົມກັບພື້ນທີ່ຄວາມຮ້ອນ ແລະຮູບແບບຫ້ອງ ແທນທີ່ຈະປະຕິບັດຕາມມາດຕະຖານທົ່ວໄປ.

ຟັງຊັນຂອງອົງປະກອບ Halfmoon

ເຖິງແມ່ນວ່າການອອກແບບເຕົາປະຕິກອນຈະແຕກຕ່າງກັນ, ອົງປະກອບ Halfmoon ໂດຍທົ່ວໄປປະກອບສ່ວນເຂົ້າໃນຫນ້າທີ່ທີ່ສໍາຄັນຈໍານວນຫນຶ່ງ.

1. ສະຫນັບສະຫນູນໂຄງສ້າງ Reactor

ພາຍໃນເຕົາປະຕິກອນ epitaxy, ຫຼາຍພາກສ່ວນ graphite ຂະຫຍາຍແລະຫົດຕົວຊ້ໍາຊ້ອນໃນລະຫວ່າງການໃຫ້ຄວາມຮ້ອນ. ເນື່ອງຈາກວ່ານີ້, ສະຖຽນລະພາບກົນຈັກຂອງອົງປະກອບສະຫນັບສະຫນູນພາຍໃນໄດ້ກາຍເປັນທີ່ສໍາຄັນໃນໄລຍະການຜະລິດຍາວ.

ໃນການອອກແບບເຕົາປະຕິກອນບາງອັນ, Halfmoon ຊ່ວຍຮັກສາຕໍາແຫນ່ງທີ່ກ່ຽວຂ້ອງຂອງໂຄງສ້າງຫ້ອງໃກ້ຄຽງພາຍໃຕ້ສະພາບການດໍາເນີນງານທີ່ມີອຸນຫະພູມສູງ. ເຖິງແມ່ນວ່າການຜິດປົກກະຕິເລັກນ້ອຍອາດມີອິດທິພົນຕໍ່ການສອດຄ່ອງຂອງຫ້ອງຫຼືຂະບວນການເຮັດຊ້ໍາອີກ.

2. ການຊ່ວຍເຫຼືອການໄຫຼຂອງອາຍແກັສສະຖຽນລະພາບ

ພຶດຕິກໍາການໄຫຼຂອງອາຍແກັສພາຍໃນເຄື່ອງປະຕິກອນ SiC ແມ່ນສັບສົນຫຼາຍກ່ວາທີ່ປາກົດຈາກພາຍນອກ. ຢູ່ໃນອຸນຫະພູມສູງ, ເຖິງແມ່ນວ່າການປ່ຽນແປງໂຄງສ້າງເລັກນ້ອຍພາຍໃນຫ້ອງອາດຈະປ່ຽນແປງສະພາບການໄຫຼໃນທ້ອງຖິ່ນ.

ອີງຕາມເວທີເຕົາປະຕິກອນ, Halfmoon ອາດຈະສົ່ງຜົນກະທົບທາງອ້ອມວິທີການອາຍແກັສຂະບວນການເຄື່ອນຍ້າຍໄປທົ່ວເຂດຮ້ອນ. ນີ້ແມ່ນເຫດຜົນຫນຶ່ງທີ່ເລຂາຄະນິດຂອງຫ້ອງພາຍໃນມັກຈະຖືກປັບປຸງຢ່າງລະມັດລະວັງໃນລະຫວ່າງການພັດທະນາເຕົາປະຕິກອນ.

3. ການປະສານງານພາກສະຫນາມຄວາມຮ້ອນ

ລະບົບ epitaxy ທີ່ທັນສະໄຫມຕ້ອງການ gradients ຄວາມຮ້ອນທີ່ຄວບຄຸມຢ່າງລະມັດລະວັງ. ການຈັດລຽງຂອງອົງປະກອບ graphite ພາຍໃນສະພາການມີອິດທິພົນການແຜ່ກະຈາຍຄວາມຮ້ອນແລະປະສິດທິພາບຄວາມຮ້ອນ.

ອົງປະກອບຂອງ Halfmoon ສາມາດສົ່ງຜົນກະທົບທາງອ້ອມ:

• ການສະທ້ອນຄວາມຮ້ອນ
• ຄວາມສົມດຸນຂອງຄວາມຮ້ອນ
• ຄວາມຫມັ້ນຄົງຂອງອຸນຫະພູມທ້ອງຖິ່ນ
• ປະສິດທິພາບປ້ອງກັນຄວາມຮ້ອນ

ອັນນີ້ກາຍເປັນສິ່ງສໍາຄັນຫຼາຍຂຶ້ນສໍາລັບການປຸງແຕ່ງ wafer ຂະຫນາດໃຫຍ່.

4. ສະຫນັບສະຫນູນລະບົບຫມຸນກົນຈັກ

ບາງລະບົບ LPE ໃຊ້ການປະກອບການຫມຸນເພື່ອປັບປຸງຄວາມສອດຄ່ອງຂອງເງິນຝາກໃນລະຫວ່າງການເຕີບໃຫຍ່ຂອງ epitaxial. ໃນການຕັ້ງຄ່າເຫຼົ່ານີ້, Lower Halfmoon ອາດຈະຖືກປະສົມປະສານກັບການຫມຸນທີ່ຢູ່ໃກ້ຄຽງຫຼືໂຄງສ້າງສະຫນັບສະຫນູນພາຍໃນຫ້ອງ.

ຄວາມຕ້ອງການດ້ານກົນຈັກສາມາດກາຍເປັນຄວາມຕ້ອງການທີ່ຂ້ອນຂ້າງເພາະວ່າເຕົາປະຕິກອນຕ້ອງດໍາເນີນການຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງພາຍໃຕ້ສະພາບອຸນຫະພູມສູງແລະປະຕິກິລິຍາທາງເຄມີ.

ເປັນຫຍັງ Graphite ຍັງຖືກໃຊ້ຢ່າງກວ້າງຂວາງໃນລະບົບເຄື່ອງປະຕິກອນ

ເຖິງແມ່ນວ່າໃນມື້ນີ້, graphite ຍັງຄົງເປັນຫນຶ່ງໃນອຸປະກອນການປະຕິບັດທີ່ສຸດສໍາລັບການນໍາໃຊ້ພາກສະຫນາມຄວາມຮ້ອນ semiconductor. ມັນມີນ້ ຳ ໜັກ ເບົາ, ສາມາດຖືກເຄື່ອງຈັກເປັນຮູບຊົງທີ່ສັບສົນ, ແລະຮັກສາຄຸນສົມບັດທີ່ ໝັ້ນ ຄົງຢູ່ໃນອຸນຫະພູມທີ່ໂລຫະຫຼາຍຈະລົ້ມເຫລວ.

ສໍາລັບຜູ້ຜະລິດເຕົາປະຕິກອນ, ປະໂຫຍດອີກຢ່າງຫນຶ່ງແມ່ນວ່າ graphite ຕອບສະຫນອງໄດ້ດີກັບເຄື່ອງຈັກທີ່ມີຄວາມແມ່ນຍໍາ, ເຊິ່ງເປັນສິ່ງສໍາຄັນສໍາລັບອົງປະກອບທີ່ຕິດຕັ້ງຢູ່ໃນຊ່ອງແຄບ.

ໃນເວລາດຽວກັນ, graphite ເປົ່າຍັງມີຂໍ້ຈໍາກັດ. ພາຍ​ໃຕ້​ການ​ສໍາ​ຜັດ​ໃນ​ໄລ​ຍະ​ຍາວ​ກັບ​ອາຍ​ແກ​ັ​ສ​ຂະ​ບວນ​ການ reactive ແລະ​ຮອບ​ວຽນ​ຄວາມ​ຮ້ອນ​ຊ​້​ໍ​າ​, ດ້ານ​ອາດ​ຈະ​ຄ່ອຍໆ​ຊຸດ​ໂຊມ​ຫຼື​ສ້າງ​ອະ​ນຸ​ພາກ​. ເນື່ອງຈາກວ່ານີ້, ໂຄງສ້າງ graphite ເຄືອບໃນປັດຈຸບັນຖືກນໍາໃຊ້ທົ່ວໄປໃນລະບົບ SiC epitaxy ທີ່ທັນສະໄຫມ.

ບົດບາດຂອງການເຄືອບ CVD SiC

ການເຄືອບ CVD SiC (Chemical Vapor Deposition Silicon Carbide) ຖືກນໍາໃຊ້ຢ່າງກວ້າງຂວາງກ່ຽວກັບອົງປະກອບຂອງເຕົາປະຕິກອນກາຟໄລໃນລະບົບ SiC epitaxy.

ການເຄືອບສ້າງເປັນຊັ້ນປ້ອງກັນທີ່ຫນາແຫນ້ນໃນດ້ານ graphite, ຊ່ວຍປັບປຸງ:

• ຄວາມຕ້ານທານຕໍ່ການກັດກ່ອນ
• ຄວາມບໍລິສຸດຂອງພື້ນຜິວ
• ທົນທານຕໍ່ການສວມໃສ່
• ປະສິດທິພາບການຊ໊ອກຄວາມຮ້ອນ
• ຄວາມຫມັ້ນຄົງຂອງຂະບວນການ

ອົງປະກອບ graphite ເຄືອບ SiC ໃນປັດຈຸບັນແມ່ນພົບເຫັນທົ່ວໄປໃນ:

• ຕົວອ່ອນ
• ຜູ້ໃຫ້ບໍລິການ Wafer
• liners ຫ້ອງ
• ອົງປະກອບການໄຫຼຂອງອາຍແກັສ
• ການປະຊຸມເຄິ່ງເດືອນ

ເປັນຫຍັງບໍລິສັດເພີ່ມເຕີມກໍາລັງສຶກສາການເຄືອບ TaC

ໃນຊຸມປີມໍ່ໆມານີ້, ການເຄືອບ TaC ໄດ້ເລີ່ມດຶງດູດຄວາມສົນໃຈຫຼາຍຂຶ້ນໃນຄໍາຮ້ອງສະຫມັກພາກສະຫນາມຄວາມຮ້ອນ semiconductor, ໂດຍສະເພາະໃນຂະບວນການ SiC ທີ່ມີອຸນຫະພູມສູງ.

ເຫດຜົນຫນຶ່ງແມ່ນວ່າບາງລະບົບການຈະເລີນເຕີບໂຕຂອງໄປເຊຍກັນໃນຍຸກຕໍ່ໄປເຮັດວຽກພາຍໃຕ້ເງື່ອນໄຂທີ່ວັດສະດຸເຄືອບທໍາມະດາອາດຈະປະເຊີນກັບຄວາມກົດດັນດ້ານຄວາມຮ້ອນແລະສານເຄມີຫຼາຍກວ່າເກົ່າໃນຮອບຂະບວນການຍາວ.

ເມື່ອປຽບທຽບກັບການເຄືອບ SiC ແບບດັ້ງເດີມ, TaC ໂດຍທົ່ວໄປສະແດງໃຫ້ເຫັນຄວາມຫມັ້ນຄົງທາງເຄມີທີ່ເຂັ້ມແຂງກວ່າໃນອຸນຫະພູມທີ່ສູງທີ່ສຸດ. ດ້ວຍເຫດຜົນນີ້, ນັກຄົ້ນຄວ້າແລະຜູ້ຜະລິດອຸປະກອນແມ່ນສືບຕໍ່ປະເມີນທ່າແຮງຂອງມັນສໍາລັບລະບົບເຕົາປະຕິກອນອຸນຫະພູມສູງໃນອະນາຄົດ.

ວັດສະດຸສນວນຄວາມຮ້ອນອ້ອມຮອບເຕົາປະຕິກອນ

ນອກຈາກພາກສ່ວນ graphite ໂຄງສ້າງ, ອຸປະກອນ insulation ຄວາມຮ້ອນຍັງມີອິດທິພົນຕໍ່ປະສິດທິພາບຂອງເຕົາປະຕິກອນ.

ລະບົບ semiconductor ມັກໃຊ້:

• ອ່ອນໆ graphite ຮູ້ສຶກ
• ແຂງ graphite ຮູ້ສຶກ
• ຮູ້ສຶກເຖິງເສັ້ນໄຍກາກບອນທີ່ອີງໃສ່ PAN
• ວັດສະດຸ insulation ກາກບອນ

ວັດສະດຸເຫຼົ່ານີ້ຊ່ວຍຫຼຸດຜ່ອນການສູນເສຍຄວາມຮ້ອນແລະຮັກສາການແຜ່ກະຈາຍຂອງອຸນຫະພູມທີ່ຫມັ້ນຄົງໃນລະຫວ່າງຮອບການຂະຫຍາຍຕົວຍາວ.

ຄວາມຕ້ອງການເພີ່ມຂຶ້ນໃນ SiC Epitaxy ທີ່ທັນສະໄຫມ

ໃນຂະນະທີ່ອຸດສາຫະກໍາ SiC ກ້າວໄປສູ່ເວທີ wafer 200 ມມ, ອົງປະກອບຂອງເຕົາປະຕິກອນພາຍໃນປະເຊີນກັບຄວາມຕ້ອງການທີ່ເຂັ້ມງວດຫຼາຍຂຶ້ນສໍາລັບຄວາມຫມັ້ນຄົງຂອງຄວາມຮ້ອນ, ຄວາມແມ່ນຍໍາຂອງມິຕິລະດັບ, ແລະການຄວບຄຸມການປົນເປື້ອນ.

ການພັດທະນາຢ່າງໄວວາຂອງຍານພາຫະນະໄຟຟ້າ, ລະບົບພະລັງງານທົດແທນ, ແລະເອເລັກໂຕຣນິກພະລັງງານຄວາມຖີ່ສູງກໍາລັງເລັ່ງຄວາມຕ້ອງການຂອງ SiC wafers.

ເນື່ອງຈາກຂະຫນາດຂອງ wafer ເພີ່ມຂຶ້ນຈາກ 4-inch ເປັນ 6-inch ແລະ 8-inch platforms, ອົງປະກອບ reactor ຕ້ອງຕອບສະຫນອງຄວາມຕ້ອງການທີ່ເຄັ່ງຄັດສໍາລັບ:

• ຄວາມແມ່ນຍໍາຂອງມິຕິລະດັບ
• ຄວາມສອດຄ່ອງຂອງການເຄືອບ
• ຄວາມຫມັ້ນຄົງຂອງຄວາມຮ້ອນ
• ການຄວບຄຸມຄວາມບໍລິສຸດ
• ຄວາມຫນ້າເຊື່ອຖືຂອງກົນຈັກ

ເຖິງແມ່ນວ່າອົງປະກອບຂອງສະພາການສະຫນັບສະຫນູນເຊັ່ນ: ສະພາແຫ່ງ Halfmoon ແມ່ນກາຍເປັນຄວາມຕ້ອງການທາງດ້ານເຕັກນິກຫຼາຍຂຶ້ນ.

ສະຫຼຸບ

Halfmoon ອາດຈະເບິ່ງຄືວ່າເປັນໂຄງສ້າງ graphite ທີ່ຂ້ອນຂ້າງງ່າຍດາຍພາຍໃນຫ້ອງຕິກິຣິຍາ LPE, ແຕ່ມັນປະກອບສ່ວນເຂົ້າໃນຫຼາຍດ້ານທີ່ສໍາຄັນຂອງການດໍາເນີນງານຂອງເຕົາປະຕິກອນ, ລວມທັງຄວາມຫມັ້ນຄົງຂອງຄວາມຮ້ອນ, ການປະສານງານການໄຫຼຂອງອາຍແກັສ, ແລະການສະຫນັບສະຫນູນກົນຈັກ.

ການວິວັດທະນາການຂອງມັນຍັງສະທ້ອນເຖິງທ່າອ່ຽງທີ່ກວ້າງຂວາງໃນການຜະລິດເຊມິຄອນດັກເຕີ: ອຸນຫະພູມທີ່ສູງຂຶ້ນ, ຂະບວນການທີ່ສະອາດຂຶ້ນ, wafers ຂະຫນາດໃຫຍ່, ແລະວິສະວະກໍາວັດສະດຸທີ່ກ້າວຫນ້າ.

ໃນຂະນະທີ່ເທກໂນໂລຍີ SiC epitaxy ສືບຕໍ່ພັດທະນາ, ອົງປະກອບຂອງເຕົາປະຕິກອນແລະເຕັກໂນໂລຢີການເຄືອບຈະມີຄວາມຊ່ຽວຊານແລະປະສິດທິພາບຫຼາຍກວ່າເກົ່າ.