সিলিকন কার্বাইড এপিটাক্সিয়াল গ্রোথ ইকুইপমেন্টে অপ্টিমাইজড এবং অনূদিত কন্টেন্ট

সিলিকন কার্বাইড (SiC) সাবস্ট্রেটের অসংখ্য ত্রুটি রয়েছে যা সরাসরি প্রক্রিয়াকরণকে বাধা দেয়। চিপ ওয়েফার তৈরি করতে, একটি নির্দিষ্ট একক-ক্রিস্টাল ফিল্ম অবশ্যই একটি এপিটাক্সিয়াল প্রক্রিয়ার মাধ্যমে SiC সাবস্ট্রেটে জন্মাতে হবে। এই ফিল্মটি এপিটাক্সিয়াল স্তর হিসাবে পরিচিত। প্রায় সমস্ত SiC ডিভাইসগুলি এপিটাক্সিয়াল উপকরণগুলিতে উপলব্ধি করা হয় এবং উচ্চ-মানের হোমোপিটাক্সিয়াল SiC উপকরণগুলি SiC ডিভাইসের বিকাশের ভিত্তি তৈরি করে। এপিটাক্সিয়াল উপকরণের কর্মক্ষমতা সরাসরি SiC ডিভাইসের কর্মক্ষমতা নির্ধারণ করে।

উচ্চ-বর্তমান এবং উচ্চ-নির্ভরযোগ্য SiC ডিভাইসগুলি পৃষ্ঠের রূপবিদ্যা, ত্রুটির ঘনত্ব, ডোপিং অভিন্নতা এবং পুরুত্বের অভিন্নতার উপর কঠোর প্রয়োজনীয়তা আরোপ করে।এপিটাক্সিয়ালউপকরণ বড় আকারের, কম ত্রুটির ঘনত্ব এবং উচ্চ-অভিন্ন SiC এপিটাক্সি অর্জন করা SiC শিল্পের বিকাশের জন্য গুরুত্বপূর্ণ হয়ে উঠেছে।

উচ্চ-মানের SiC এপিটাক্সি উত্পাদন উন্নত প্রক্রিয়া এবং সরঞ্জামের উপর নির্ভর করে। বর্তমানে, SiC এপিটাক্সিয়াল বৃদ্ধির জন্য সর্বাধিক ব্যবহৃত পদ্ধতিরাসায়নিক বাষ্প জমা (CVD)।CVD এপিটাক্সিয়াল ফিল্ম বেধ এবং ডোপিং ঘনত্ব, কম ত্রুটির ঘনত্ব, মাঝারি বৃদ্ধির হার এবং স্বয়ংক্রিয় প্রক্রিয়া নিয়ন্ত্রণের উপর সুনির্দিষ্ট নিয়ন্ত্রণ সরবরাহ করে, এটি সফল বাণিজ্যিক অ্যাপ্লিকেশনের জন্য একটি নির্ভরযোগ্য প্রযুক্তি করে তোলে।

SiC CVD এপিটাক্সিসাধারণত হট-ওয়াল বা উষ্ণ-প্রাচীর সিভিডি সরঞ্জাম নিয়োগ করে। উচ্চ বৃদ্ধির তাপমাত্রা (1500-1700°C) 4H-SiC স্ফটিক ফর্মের ধারাবাহিকতা নিশ্চিত করে। গ্যাস প্রবাহের দিক এবং সাবস্ট্রেট পৃষ্ঠের মধ্যে সম্পর্কের উপর ভিত্তি করে, এই CVD সিস্টেমগুলির প্রতিক্রিয়া চেম্বারগুলিকে অনুভূমিক এবং উল্লম্ব কাঠামোতে শ্রেণীবদ্ধ করা যেতে পারে।

SiC এপিটাক্সিয়াল ফার্নেসের গুণমানকে প্রধানত তিনটি দিক দিয়ে বিচার করা হয়: এপিটাক্সিয়াল বৃদ্ধির কর্মক্ষমতা (বেধের অভিন্নতা, ডোপিং অভিন্নতা, ত্রুটির হার এবং বৃদ্ধির হার সহ), সরঞ্জামের তাপমাত্রা কার্যক্ষমতা (হিটিং/কুলিং রেট, সর্বোচ্চ তাপমাত্রা, এবং তাপমাত্রার অভিন্নতা সহ) ), এবং খরচ-কার্যকারিতা (ইউনিট মূল্য এবং উৎপাদন ক্ষমতা সহ)।

তিন ধরনের SiC এপিটাক্সিয়াল গ্রোথ ফার্নেসের মধ্যে পার্থক্য

1. হট-ওয়াল অনুভূমিক সিভিডি সিস্টেম:

-বৈশিষ্ট্য:সাধারণত গ্যাস ফ্লোটেশন ঘূর্ণন দ্বারা চালিত একক-ওয়েফার বড়-আকারের বৃদ্ধি সিস্টেমগুলি বৈশিষ্ট্যযুক্ত, চমৎকার ইন্ট্রা-ওয়েফার মেট্রিক্স অর্জন করে।

- প্রতিনিধি মডেল:LPE এর Pe1O6, 900°C তাপমাত্রায় স্বয়ংক্রিয় ওয়েফার লোড/আনলোড করতে সক্ষম। উচ্চ বৃদ্ধির হার, সংক্ষিপ্ত এপিটাক্সিয়াল চক্র এবং সামঞ্জস্যপূর্ণ ইন্ট্রা-ওয়েফার এবং ইন্টার-রান পারফরম্যান্সের জন্য পরিচিত।

-কর্মক্ষমতা:≤30μm পুরুত্ব সহ 4-6 ইঞ্চি 4H-SiC এপিটাক্সিয়াল ওয়েফারের জন্য, এটি ইন্ট্রা-ওয়েফার বেধ অ-অভিন্নতা ≤2%, ডোপিং ঘনত্ব অ-অভিন্নতা ≤5%, পৃষ্ঠের ত্রুটির ঘনত্ব ≤1 সেমি-², এবং ত্রুটি-মুক্ত অর্জন করে পৃষ্ঠ এলাকা (2mm×2mm কোষ) ≥90%।

-দেশীয় নির্মাতারা: Jingsheng Mechatronics, CETC 48, North Huachuang, এবং Nasset Intelligent-এর মতো কোম্পানিগুলি স্কেল-আপ উৎপাদন সহ একই রকম একক-ওয়েফার SiC এপিটাক্সিয়াল সরঞ্জাম তৈরি করেছে৷

2. ওয়ার্ম-ওয়াল প্ল্যানেটারি সিভিডি সিস্টেম:

-বৈশিষ্ট্য:প্রতি ব্যাচের মাল্টি-ওয়েফার বৃদ্ধির জন্য গ্রহের বিন্যাস বেস ব্যবহার করুন, উল্লেখযোগ্যভাবে আউটপুট দক্ষতা উন্নত করে।

-প্রতিনিধি মডেল:Aixtron এর AIXG5WWC (8x150mm) এবং G10-SiC (9x150mm বা 6x200mm) সিরিজ।

-কর্মক্ষমতা:≤10μm পুরুত্ব সহ 6-ইঞ্চি 4H-SiC এপিটাক্সিয়াল ওয়েফারের জন্য, এটি আন্তঃ-ওয়েফার পুরুত্বের বিচ্যুতি ±2.5%, ইন্ট্রা-ওয়েফার পুরুত্ব অ-অভিন্নতা 2%, ইন্টার-ওয়েফার ডোপিং ঘনত্ব বিচ্যুতি ±5% এবং ইন্ট্রা-ওয়েফার ডোপিং অর্জন করে। ঘনত্ব অ-অভিন্নতা <2%।

-চ্যালেঞ্জ:ব্যাচ উত্পাদন ডেটার অভাব, তাপমাত্রা এবং প্রবাহ ক্ষেত্রের নিয়ন্ত্রণে প্রযুক্তিগত বাধা এবং বড় আকারের বাস্তবায়ন ছাড়াই চলমান R&D এর কারণে দেশীয় বাজারে সীমিত গ্রহণ।

3. কোয়াসি-হট-ওয়াল উল্লম্ব সিভিডি সিস্টেম:

- বৈশিষ্ট্য:উচ্চ-গতির সাবস্ট্রেট ঘূর্ণনের জন্য বাহ্যিক যান্ত্রিক সহায়তা ব্যবহার করুন, সীমানা স্তরের পুরুত্ব হ্রাস করুন এবং ত্রুটি নিয়ন্ত্রণের অন্তর্নিহিত সুবিধা সহ এপিটাক্সিয়াল বৃদ্ধির হার উন্নত করুন।

- প্রতিনিধি মডেল:Nuflare এর একক-ওয়েফার EPIREVOS6 এবং EPIREVOS8।

-কর্মক্ষমতা:50μm/ঘণ্টার উপরে বৃদ্ধির হার, 0.1 সেমি-² এর নিচে পৃষ্ঠের ত্রুটির ঘনত্ব নিয়ন্ত্রণ এবং ইন্ট্রা-ওয়েফার পুরুত্ব এবং ডোপিং ঘনত্ব যথাক্রমে 1% এবং 2.6% এর অ-অভিন্নতা অর্জন করে।

-দেশীয় উন্নয়ন:Xingsandai এবং Jingsheng Mechatronics এর মত কোম্পানিগুলো একই ধরনের যন্ত্রপাতি ডিজাইন করেছে কিন্তু বড় আকারে ব্যবহার করতে পারেনি।

সারাংশ

SiC এপিটাক্সিয়াল গ্রোথ ইকুইপমেন্টের তিনটি স্ট্রাকচারাল প্রকারের প্রতিটিরই স্বতন্ত্র বৈশিষ্ট্য রয়েছে এবং প্রয়োগের প্রয়োজনীয়তার উপর ভিত্তি করে নির্দিষ্ট মার্কেট সেগমেন্ট দখল করে। হট-ওয়াল অনুভূমিক সিভিডি অতি-দ্রুত বৃদ্ধির হার এবং ভারসাম্যপূর্ণ গুণমান এবং অভিন্নতা প্রদান করে তবে একক-ওয়েফার প্রক্রিয়াকরণের কারণে এর উৎপাদন দক্ষতা কম। ওয়ার্ম-ওয়াল প্ল্যানেটারি সিভিডি উল্লেখযোগ্যভাবে উত্পাদন দক্ষতা বাড়ায় কিন্তু মাল্টি-ওয়েফার সামঞ্জস্য নিয়ন্ত্রণে চ্যালেঞ্জের সম্মুখীন হয়। কোয়াসি-হট-ওয়াল উল্লম্ব CVD জটিল কাঠামোর সাথে ত্রুটি নিয়ন্ত্রণে পারদর্শী এবং ব্যাপক রক্ষণাবেক্ষণ এবং অপারেশনাল অভিজ্ঞতার প্রয়োজন।

শিল্পের বিকাশের সাথে সাথে, এই সরঞ্জামগুলির কাঠামোতে পুনরাবৃত্তিমূলক অপ্টিমাইজেশন এবং আপগ্রেডগুলি ক্রমবর্ধমান পরিমার্জিত কনফিগারেশনের দিকে পরিচালিত করবে, যা পুরুত্ব এবং ত্রুটির প্রয়োজনীয়তার জন্য বিভিন্ন এপিটাক্সিয়াল ওয়েফার স্পেসিফিকেশন পূরণে গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করবে।

বিভিন্ন SiC এপিটাক্সিয়াল গ্রোথ ফার্নেসের সুবিধা এবং অসুবিধা

অবিচ্ছিন্ন শিল্প বিকাশের সাথে, এই তিন ধরণের সরঞ্জামগুলি পুনরাবৃত্তিমূলক কাঠামোগত অপ্টিমাইজেশান এবং আপগ্রেডের মধ্য দিয়ে যাবে, যা ক্রমবর্ধমান পরিমার্জিত কনফিগারেশনের দিকে পরিচালিত করবে যা বেধ এবং ত্রুটির প্রয়োজনীয়তার জন্য বিভিন্ন এপিটাক্সিয়াল ওয়েফার স্পেসিফিকেশনের সাথে মেলে।