Nā Hoʻonā Hoʻomehana Graphite Maʻemaʻe Kiʻekiʻe no ka Semiconductor Epitaxy

I nā kaʻina hana semiconductor wela kiʻekiʻe e like me MOCVD (Metal-Organic Chemical Vapor Deposition) a me ka ulu ʻana o SiC epitaxial, hoʻoholo pololei ka mana o ke kahua wela i ka like ʻana o ka mānoanoa o ka waiho ʻana o ka kiʻiʻoniʻoni, ka nui o ka doping, a me ka hua wafer hope loa. Ma ke ʻano he ʻāpana kahua wela koʻikoʻi, ʻo kaMea Hoʻomehana Graphite Maʻemaʻe Kiʻekiʻepono e hana paʻa a hoʻomau ma lalo o nā mahana koʻikoʻi e ʻoi aku ana ma mua o 1600°C i loko o nā wahi kinoea hana ʻino loa. Ke hoʻohui nei i nā haʻawina hihia noi mea kūʻai aku maoli me ka ʻike huahana koʻikoʻi, hāʻawi kēia ʻatikala i kahi loiloi hohonu o nā pono loea, ka hoʻolālā hoʻonohonoho, a me ke kuleana koʻikoʻi o nā mea hoʻomehana graphite kiʻekiʻe i ka hana wafer semiconductor.

No ke aha e koho ai i ka mea hoʻomehana Graphite maʻemaʻe kiʻekiʻe no nā ʻōnaehana MOCVD?

I nā kaʻina hana koʻikoʻi e like me ka MOCVD a me GaN/SiC epitaxy, ʻoiai nā loli mahana liʻiliʻi loa (>2°C) hiki ke alakaʻi i nā hoʻololi nalu a i ʻole nā ​​​​kīnā kristal i loko o ka papa epitaxial. Ke hoʻohana nei i ka conductivity thermal kiʻekiʻe (100-150 W/m·K) a me kahi coefficient haʻahaʻa loa o ka hoʻonui ʻana o ka thermal (CTE), nā mea graphite maʻemaʻe kiʻekiʻe e alakaʻi maʻalahi a wikiwiki i ka wela ma ke ʻano like ma ka susceptor holoʻokoʻa a me ka ʻili wafer.

Ka Hoʻohālikelike ʻana o ke Kahua Mahana a me ka Mana o nā ʻĀpana He nui

No ke kū'ē ʻana i nā pohō radiation thermal ma nā kihi o ke keʻena epitaxy, hoʻokomo pinepine nā mea hoʻomehana graphite kiʻekiʻe i kahi hoʻolālā kaohi mahana kūʻokoʻa multi-zone. Ma o nā hoʻoponopono ʻāpana kū'ē pololei, hoʻopilikino nā ʻenekinia i nā wahi ʻāpana kaapuni a me ke kū'ē uila e like me nā ʻano pohō wela o ke kahua kahe o ke keʻena. Mālama kēia i ka ʻokoʻa o ke kahua mahana ma waena o ka wahi ulu wafer ma loko o ±1°C, e hōʻoiaʻiʻo ana i ke kūlike uila ma waena o nā wafers āpau ma ka disk.

Ka Mana ʻana i ka ʻIke Lehu a me ka Hōʻoia ʻana i ke Kaiapuni Maʻemaʻe Loa

He ʻano koʻikoʻi loa nā kaʻina hana epitaxy semiconductor i nā haumia metala. Loaʻa i ka graphite ʻoihana maʻamau nā mea metala trace e like me ka hao (Fe), nickel (Ni), a me ke keleawe (Cu), ka mea e maʻalahi ke hoʻoheheʻe a hoʻolaha i loko o ka papa epitaxial i nā mahana kiʻekiʻe, e hoʻopilikia ana i ka voltage breakdown device a me ka neʻe ʻana o ka mea lawe. Hoʻomaʻemaʻe nā mea hoʻomehana graphite kiʻekiʻe i nā kaʻina hana hoʻomaʻemaʻe chlorination wela kiʻekiʻe, e hōʻemi ana i ka nui o ka lehu i lalo o 5 ppm (a ma lalo o 2 ppm no ka papa semiconductor kiʻekiʻe), e pale ana i ka haumia keʻa o nā wafers epitaxial mai nā haumia kahua thermal ma ke kumu.

Nā ʻElemene Hoʻomehana Graphite Kiʻekiʻe i ka Hana ʻana i ka Wafer Semiconductor

Hoʻomaʻamaʻa pinepine ʻia nā mea hoʻomehana semiconductor i ka hoʻomehana wikiwiki a me nā pōʻaiapuni hoʻoluʻu mai ka mahana o ka lumi a hiki i nā tausani kekelē Celsius. ʻAʻole e like me nā uea hoʻomehana metala (e like me ka tungsten a i ʻole molybdenum), ka mea e hoʻoulu hou ʻia, lilo i mea palupalu, a palupalu paha i nā mahana kiʻekiʻe, hōʻike ka graphite i kahi waiwai kino kū hoʻokahi: piʻi ka ikaika me ka mahana.

Ikaika Mechanical ma nā mahana kiʻekiʻe a me ke kūpaʻa ʻana i ka luhi kūkulu

Hoʻonui ka ikaika tensile a me ka flexural o nā mea graphite i ka piʻi ʻana o ka mahana, e piʻi ana ma waena o 2000°C a me 2500°C. Hōʻoia kēia ʻano ʻaʻole e ʻeha nā mea hoʻomehana graphite i ka mechanical sagging a i ʻole nā ​​haki kūkulu ma lalo o ka radiation thermal ikaika a me ka hana wela kiʻekiʻe. No laila, mālama ʻia ke kūpaʻa o ke kū'ē uila ma luna o nā pōʻaiapuni hana lōʻihi, e hōʻemi nui ana i ka downtime mālama i hoʻolālā ʻole ʻia.

ʻO ka mīkini 3D kikoʻī a me nā hoʻonohonoho kaapuni paʻakikī

Koi nā reactors semiconductor hou i nā hoʻonohonoho wahi liʻiliʻi loa. Loaʻa i ka graphite maʻemaʻe kiʻekiʻe ka machinability kupaianaha a hiki ke hana ʻia ma o ka machining CNC 5-axis kiʻekiʻe i nā ʻano kaapuni paʻakikī—e like me nā ʻano wili ʻekolu-phase, nā ala pelu serpentine, a me nā kaapuni staggered dual-helix. Hoʻonui kēia mau hoʻonohonoho geometric kiʻekiʻe i ka ʻāpana ʻili hoʻomehana i loko o kahi palena, e hoʻokō ana i ka hoʻopuka mana kiʻekiʻe me nā hopena inductance haʻahaʻa.

Nā Pōmaikaʻi Hana Koʻikoʻi o nā mea hoʻomehana Graphite i uhi ʻia ʻo SiC

I mea e kū ai i nā kaiapuni kaʻina hana ʻoi aku ka paʻakikī—e like me nā lewa hoʻēmi hydrogen wela kiʻekiʻe a i ʻole nā ​​​​kinoea etching i loaʻa ka chlorine/fluorine—ʻo ka waiho ʻana i kahi papa Silicon Carbide mānoanoa (CVD SiC Coating) ma luna o ka ʻili o ka substrate graphite maʻemaʻe kiʻekiʻe ua lilo ia i hopena maʻamau o ka ʻoihana.

Ke kū'ē ʻana i ka hydrogen etching a me ka zero particle shedding

I ka wā o ka epitaxy SiC a me Silicon, nā kiʻekiʻe kiʻekiʻe o H₂Hoʻoheheʻe nui ke kinoea i ka graphite i uhi ʻole ʻia i nā mahana kiʻekiʻe (hoʻokumu ka ʻeli hydrogen i ke kinoea methane), e hoʻokuʻu ana i ka ʻili graphite, maʻalahi i ka ʻōpala, a hoʻoulu i ka haumia ʻāpana. Hoʻopaʻa kahi uhi CVD SiC mānoanoa 100% i nā micro-pores ma ka ʻili graphite, e hoʻokaʻawale loa ana i ka ʻino ʻana o ke kinoea a hana i kahi ʻano hana maʻemaʻe loa me ka ʻole o ka hoʻokahe ʻana i nā ʻāpana.

Ka Paʻa ma nā Media Aggressive a me ka Hoʻemi ʻana i ke Kumukūʻai o ka Ona (TCO)

Ma nā wahi hana e pili ana i nā kinoea hana nui e like me HCl a me NH₃, hōʻike nā uhi CVD SiC i ka inertness kemika kiʻekiʻe. ʻAʻole ia e pale wale i ka substrate graphite mai ka corrosion akā hoʻolōʻihi pū i ke kaʻina hana hoʻololi o nā mea hoʻomehana (e hoʻonui pinepine ana i ke ola lawelawe ma mua o 200%). Hoʻohaʻahaʻa nui kēia i ke kumukūʻai piha o ka mea nona ka semiconductor fab (TCO) a me ke kumukūʻai amortized no kēlā me kēia wafer.

Haʻawina Hihia: Hoʻoponopono i ka Hoʻohuihui Thermal a me ka haumia ʻāpana ma SiC Epitaxy

Nā Manaʻo ʻeha o ka mea kūʻai aku:Ua kū i kahi mea hana epitaxy semiconductor hanauna 3 kaulana ma Kelemania i ʻelua mau pilikia koʻikoʻi i ka wā o ka ulu ʻana o ka epitaxial SiC 6-'īniha (ka mahana hana 1650°C, H₂+ TCS ea): ʻO ka mea mua, ua hiki aku ka ʻokoʻa o ka mānoanoa o ka papa epitaxial ma nā lihi wafer i ka ±3.8%, e hōʻeha ana i ka hāʻule ʻana o ka hāmeʻa lihi. ʻO ka lua, ua hōʻike ka mea hoʻomehana graphite OEM mua i ka ʻeli ʻana o ka hydrogen ma luna a me ka spalling ma hope o 120 mau hola o ka hoʻohana ʻana, e alakaʻi ana i ka piʻi ʻana o nā hāʻule ʻāpana i loko o ke keʻena hopena—e ʻoi aku ana ma mua o nā paepae density kīnā maikaʻi ma 3 × ma ka awelika.

ʻIke Ikehu VET a me ka Hoʻonā Maʻamau

Ma hope o ke komo ʻana, ua hana ka hui ʻenekinia VET Energy i nā hoʻohālikelike electro-thermal a me ka fluid-flow coupled ma ka mea hoʻomehana OEM mua. Ua hōʻike ka ʻike ʻana i ka lawa ʻole o ka uku hoʻomehana mana ma nā kihi a me nā māwae micro-pores/thermal stress ma ka ʻili SiC coating (ʻo ka mānoanoa o ka uhi he 60μm wale nō me ka nāwaliwali o ka hoʻopili ʻana). I ka pane ʻana, ua hāʻawi ʻo VET Energy i kahi hopena ʻenekinia i kuhikuhi ʻia:

• Hoʻonohonoho Kūlana Mahana:Ua hoʻokō i kahi hoʻolālā kaohi kūʻokoʻa 3-zone, e hoʻemi ana i ka ʻāpana keʻa hoʻomehana geometric ma 8% kokoke i nā ʻāpana hoʻolei lihi e hoʻonui i ka nui o ka mana kūloko.
• Hoʻonui ʻana i ka Substrate Maʻemaʻe Kiʻekiʻe:Ua koho ʻia ka graphite isostatic isotropic kiʻekiʻe me ka nui o ka lehu <2 ppm, e hoʻohālikelike pono ana i ke koina o ka hoʻonui wela (CTE) me ka uhi SiC (CTE e hoʻohālikelike ana >98%).
• Hoʻonui ʻana i ke kaʻina hana CVD SiC:Hoʻohana i kahi kaʻina hana hoʻopaʻa CVD i hoʻonui ʻia, e hoʻonui ana i ka mānoanoa o ka uhi ʻana o ka ʻili SiC i 150 ± 10 μm me kahi ʻano palaoa paʻa, pore-free i hiki ke kū i ka 1700°CH₂ka hoʻokahe ʻana

Nā Hualoaʻa Hoʻokō & Ka Waiwai o ka Mea Kūʻai Aku i Hāʻawi ʻia

Ma hope o 30 mau lā o ka hōʻoia ʻana o ka laina hana, ua hōʻike ka mea kūʻai aku i nā hoʻomaikaʻi hana koʻikoʻi: ua hoʻomaikaʻi nui ʻia ke ʻano o ka mānoanoa epitaxial wafer piha (me ka hoʻokaʻawale ʻana o ka lihi 3mm) mai±3.8% a i ±0.8%; ua hana mau ka mea hoʻomehana noma luna o 400 mau holame ka ʻole o ka haki ʻana o ka uhi a i ʻole ka spalling o ka ʻili; ua loaʻa nā hemahema o nā ʻāpana keʻena holo hoʻokahi (>0.5μm)ua hoʻemi ʻia e 85%. Ua hua pololei kēia i ka hoʻonui ʻana o 12% i ka hua o ka prime chip no kēlā me kēia wafer a ua hoʻemi i nā kumukūʻai mālama lako makahiki ma kahi o€85,000.

Nā Nīnau i Nīnau Pinepine ʻia