ដំណោះស្រាយ​ឧបករណ៍​កម្តៅ​ក្រាហ្វីត​ភាពបរិសុទ្ធ​ខ្ពស់​សម្រាប់​ឧបករណ៍​អេឡិចត្រូនិក Epitaxy

នៅក្នុងដំណើរការស៊ីមីកុងដុកទ័រសីតុណ្ហភាពខ្ពស់ដូចជា MOCVD (ការដាក់ចំហាយគីមីលោហៈ-សរីរាង្គ) និងការលូតលាស់អេពីតាក់ស៊ី SiC ការគ្រប់គ្រងវាលកម្ដៅកំណត់ដោយផ្ទាល់នូវឯកសណ្ឋានកម្រាស់ការដាក់ខ្សែភាពយន្ត កំហាប់ដូពីង និងទិន្នផលវ៉ាហ្វឺរចុងក្រោយ។ ក្នុងនាមជាសមាសធាតុវាលកម្ដៅស្នូលម៉ាស៊ីនកម្តៅក្រាហ្វីតភាពបរិសុទ្ធខ្ពស់ត្រូវតែដំណើរការប្រកបដោយស្ថេរភាព និងជាបន្តបន្ទាប់ក្រោមសីតុណ្ហភាពខ្លាំងលើសពី 1600°C ក្នុងបរិយាកាសឧស្ម័នដំណើរការដែលមានការច្រេះខ្លាំង។ ដោយរួមបញ្ចូលគ្នានូវការសិក្សាករណីអនុវត្តរបស់អតិថិជនពិតប្រាកដជាមួយនឹងចំណេះដឹងផលិតផលសំខាន់ៗ អត្ថបទនេះផ្តល់នូវការវិភាគស៊ីជម្រៅអំពីគុណសម្បត្តិបច្ចេកទេស ការរចនារចនាសម្ព័ន្ធ និងតួនាទីស្នូលនៃឧបករណ៍កម្តៅក្រាហ្វីតដែលមានភាពបរិសុទ្ធខ្ពស់ក្នុងការផលិតបន្ទះសៀគ្វីអេឡិចត្រូនិច។

ហេតុអ្វីបានជាជ្រើសរើសម៉ាស៊ីនកម្តៅក្រាហ្វីតដែលមានភាពបរិសុទ្ធខ្ពស់សម្រាប់ប្រព័ន្ធ MOCVD?

នៅក្នុងដំណើរការសំខាន់ៗដូចជា MOCVD និង GaN/SiC epitaxy សូម្បីតែការប្រែប្រួលសីតុណ្ហភាពតិចតួច (>2°C) ក៏អាចនាំឱ្យមានការផ្លាស់ប្តូររលកពន្លឺ ឬពិការភាពគ្រីស្តាល់នៅក្នុងស្រទាប់ epitaxial ផងដែរ។ ដោយទាញយកអត្ថប្រយោជន៍ពីចរន្តកំដៅខ្ពស់ (100–150 W/m·K) និងមេគុណពង្រីកកំដៅទាបបំផុត (CTE) សម្ភារៈក្រាហ្វីតដែលមានភាពបរិសុទ្ធខ្ពស់ បញ្ជូនកំដៅបានយ៉ាងរលូន និងឆាប់រហ័សនៅទូទាំងផ្ទៃ susceptor និង wafer ទាំងមូល។

ឯកសណ្ឋានវាលសីតុណ្ហភាព និងការគ្រប់គ្រងពហុតំបន់

ដើម្បីទប់ទល់នឹងការបាត់បង់វិទ្យុសកម្មកម្ដៅនៅគែមនៃបន្ទប់អេពីតាក់ស៊ី ឧបករណ៍កម្តៅក្រាហ្វីតដែលមានភាពបរិសុទ្ធខ្ពស់ជាធម្មតារួមបញ្ចូលការរចនាការគ្រប់គ្រងសីតុណ្ហភាពឯករាជ្យច្រើនតំបន់។ តាមរយៈការកែតម្រូវតំបន់ធន់ទ្រាំយ៉ាងច្បាស់លាស់ វិស្វករប្ដូរតាមបំណងនូវតំបន់ឆ្លងកាត់សៀគ្វី និងភាពធន់អគ្គិសនីទៅតាមលក្ខណៈបាត់បង់កម្ដៅនៃវាលលំហូរបន្ទប់។ នេះរក្សាភាពខុសគ្នានៃវាលសីតុណ្ហភាពនៅទូទាំងតំបន់លូតលាស់វ៉ាហ្វឺរយ៉ាងតឹងរ៉ឹងក្នុងរង្វង់ ±1°C ដោយធានានូវភាពស៊ីសង្វាក់គ្នាខាងអគ្គិសនីនៅទូទាំងវ៉ាហ្វឺរទាំងអស់នៅលើឌីស។

ការគ្រប់គ្រងមាតិកាផេះ និងការធានាបរិស្ថានដ៏បរិសុទ្ធបំផុត

ដំណើរការ epitaxy របស់ឧបករណ៍អេឡិចត្រូនិកមានភាពរសើបខ្លាំងចំពោះភាពមិនបរិសុទ្ធនៃលោហធាតុ។ ក្រាហ្វីតឧស្សាហកម្មស្តង់ដារមានផ្ទុកធាតុលោហធាតុដានដូចជាជាតិដែក (Fe) នីកែល (Ni) និងទង់ដែង (Cu) ដែលងាយនឹងហួត និងសាយភាយចូលទៅក្នុងស្រទាប់ epitaxial នៅសីតុណ្ហភាពខ្ពស់ ដែលធ្វើឱ្យប៉ះពាល់ដល់វ៉ុលបំបែកឧបករណ៍ និងការចល័តរបស់ឧបករណ៍ផ្ទុក។ ឧបករណ៍កម្តៅក្រាហ្វីតដែលមានភាពបរិសុទ្ធខ្ពស់ឆ្លងកាត់ដំណើរការបន្សុទ្ធក្លរីនសីតុណ្ហភាពខ្ពស់ ដោយកាត់បន្ថយមាតិកាផេះសរុបមកក្រោម 5 ppm (និងក្រោម 2 ppm សម្រាប់ថ្នាក់ឧបករណ៍អេឡិចត្រូនិកកម្រិតខ្ពស់) ការពារការចម្លងរោគឆ្លងនៃបន្ទះ epitaxial ពីភាពមិនបរិសុទ្ធនៃវាលកម្ដៅនៅប្រភព។

ធាតុកំដៅក្រាហ្វីតកម្រិតខ្ពស់ក្នុងដំណើរការបន្ទះសៀគ្វីអេឡិចត្រូនិច

ធាតុកំដៅស៊ីមីកុងដុកទ័រឆ្លងកាត់វដ្តកំដៅ និងត្រជាក់យ៉ាងលឿនជាញឹកញាប់ពីសីតុណ្ហភាពបន្ទប់រហូតដល់រាប់ពាន់អង្សាសេ។ មិនដូចខ្សែកំដៅដែក (ដូចជាទុងស្តែន ឬម៉ូលីបដិន) ដែលងាយនឹងបង្កើតគ្រីស្តាល់ឡើងវិញ ក្លាយទៅជាផុយ ឬយារធ្លាក់នៅសីតុណ្ហភាពខ្ពស់ ក្រាហ្វីតបង្ហាញពីលក្ខណៈសម្បត្តិរូបវន្តពិសេសមួយ៖ កម្លាំងកើនឡើងតាមសីតុណ្ហភាព។

កម្លាំងមេកានិចនៅសីតុណ្ហភាពខ្ពស់ និងភាពធន់នឹងភាពអស់កម្លាំងនៃរចនាសម្ព័ន្ធ

ភាពរឹងមាំនៃការទាញ និងពត់កោងនៃវត្ថុធាតុក្រាហ្វីតកើនឡើងនៅពេលដែលសីតុណ្ហភាពកើនឡើង ដោយឡើងដល់ចំណុចកំពូលរវាង 2000°C និង 2500°C។ លក្ខណៈនេះធានាថា ឧបករណ៍កម្តៅក្រាហ្វីតមិនទទួលរងនូវការយារធ្លាក់មេកានិច ឬការបាក់ឆ្អឹងរចនាសម្ព័ន្ធក្រោមវិទ្យុសកម្មកម្ដៅខ្លាំង និងប្រតិបត្តិការសីតុណ្ហភាពខ្ពស់។ ជាលទ្ធផល ស្ថេរភាពនៃភាពធន់អគ្គិសនីត្រូវបានរក្សាទុកក្នុងវដ្តប្រតិបត្តិការដ៏វែង ដែលកាត់បន្ថយពេលវេលារងចាំថែទាំដែលមិនបានគ្រោងទុកយ៉ាងខ្លាំង។

ការកែច្នៃ 3D ដ៏ជាក់លាក់ និងប្លង់សៀគ្វីស្មុគស្មាញ

រ៉េអាក់ទ័រ​ស៊ីមីកុងដុកទ័រ​ទំនើបៗ​ទាមទារ​ប្លង់​លំហ​តូច​ចង្អៀត​ខ្លាំង។ ក្រាហ្វីត​ដែល​មាន​ភាព​បរិសុទ្ធ​ខ្ពស់​មាន​សមត្ថភាព​កែច្នៃ​ដ៏​លេចធ្លោ ហើយ​អាច​ត្រូវ​បាន​ដំណើរការ​តាមរយៈ​ការ​កែច្នៃ CNC 5 អ័ក្ស​ដែល​មាន​ភាព​ជាក់លាក់​ខ្ពស់​ទៅ​ជា​លំនាំ​សៀគ្វី​ស្មុគស្មាញ—ដូចជា​រចនាសម្ព័ន្ធ​ខ្សែ​ស្រ​ឡាយ​បី​ដំណាក់កាល ផ្លូវ​បត់​ជា​រាង​ស៊ែរផេនទីន និង​សៀគ្វី​រាង​ជា​រង្វង់​ពីរ​ជ្រុង។ ការ​កំណត់​រចនាសម្ព័ន្ធ​ធរណីមាត្រ​ដែល​មាន​ភាព​ជាក់លាក់​ខ្ពស់​ទាំងនេះ​បង្កើន​ផ្ទៃ​កំដៅ​ក្នុង​ទំហំ​មាន​កំណត់ ដោយ​សម្រេច​បាន​នូវ​ទិន្នផល​ដង់ស៊ីតេ​ថាមពល​ខ្ពស់​ជាមួយ​នឹង​ឥទ្ធិពល​អាំងឌុចស្យុង​ទាប។

គុណសម្បត្តិសំខាន់ៗនៃការអនុវត្តនៃឧបករណ៍កម្តៅក្រាហ្វីតស្រោប SiC

ដើម្បីទប់ទល់នឹងបរិយាកាសដំណើរការដ៏អាក្រក់ជាងនេះ — ដូចជាបរិយាកាសកាត់បន្ថយអ៊ីដ្រូសែនសីតុណ្ហភាពខ្ពស់ ឬឧស្ម័នឆ្លាក់ដែលមានផ្ទុកក្លរីន/ហ្វ្លុយអូរីន — ការដាក់ស្រទាប់ស៊ីលីកុនកាបៃដក្រាស់ (ថ្នាំកូត CVD SiC) នៅលើផ្ទៃនៃស្រទាប់ក្រាហ្វីតដែលមានភាពបរិសុទ្ធខ្ពស់បានក្លាយជាដំណោះស្រាយស្តង់ដារឧស្សាហកម្ម។

ភាពធន់នឹងការឆ្លាក់អ៊ីដ្រូសែន និងការស្រក់ភាគល្អិតសូន្យ

ក្នុងអំឡុងពេល epitaxy SiC និង Silicon កំហាប់ខ្ពស់នៃ H₂ឧស្ម័ន​ឆ្លាក់​ក្រាហ្វីត​ដែល​មិន​បាន​ស្រោប​យ៉ាង​ខ្លាំង​នៅ​សីតុណ្ហភាព​ខ្ពស់ (ការ​ឆ្លាក់​អ៊ីដ្រូសែន​បង្កើត​ជា​ឧស្ម័ន​មេតាន) ដែល​ធ្វើ​ឱ្យ​ផ្ទៃ​ក្រាហ្វីត​រលុង ងាយ​នឹង​របក​ចេញ និង​បង្កើត​ការ​ចម្លង​រោគ​ភាគល្អិត។ ថ្នាំកូត SiC CVD ក្រាស់​បិទ​រន្ធ​ញើស​តូចៗ​លើ​ផ្ទៃ​ក្រាហ្វីត 100% ដោយ​ញែក​សំណឹក​ឧស្ម័ន​ចេញ​ទាំងស្រុង និង​បង្កើត​បរិយាកាស​ដំណើរការ​ដ៏​ស្អាត​បំផុត​ដោយ​គ្មាន​ការ​បាត់បង់​ភាគល្អិត។

ភាពធន់ក្នុងប្រព័ន្ធផ្សព្វផ្សាយដែលមានភាពឆេវឆាវ និងការកាត់បន្ថយថ្លៃដើមសរុបនៃភាពជាម្ចាស់ (TCO)

នៅក្នុងបរិយាកាសប្រតិកម្មដែលពាក់ព័ន្ធនឹងឧស្ម័នសកម្មខ្ពស់ដូចជា HCl និង NH4₃ថ្នាំកូត CVD SiC បង្ហាញពីភាពអសកម្មគីមីខ្ពស់ជាង។ វាមិនត្រឹមតែការពារស្រទាប់ក្រាហ្វីតពីការច្រេះប៉ុណ្ណោះទេ ប៉ុន្តែវាថែមទាំងពន្យារវដ្តជំនួសនៃធាតុកំដៅផងដែរ (ជាធម្មតាជំរុញអាយុកាលសេវាកម្មជាង 200%)។ នេះកាត់បន្ថយថ្លៃដើមសរុបនៃភាពជាម្ចាស់ (TCO) របស់រោងចក្រផលិតស៊ីមីកុងដុកទ័រ និងថ្លៃដើមរំលស់ក្នុងមួយបន្ទះ។

ការសិក្សាករណី៖ ការដោះស្រាយឯកសណ្ឋានកម្ដៅ និងការចម្លងរោគភាគល្អិតនៅក្នុង SiC Epitaxy

ចំណុចឈឺចាប់របស់អតិថិជន៖ក្រុមហ៊ុនផលិតឧបករណ៍បំលែងអេឡិចត្រូនិចជំនាន់ទី 3 ដ៏ល្បីល្បាញមួយនៅក្នុងប្រទេសអាល្លឺម៉ង់បានប្រឈមមុខនឹងការកកស្ទះសំខាន់ពីរក្នុងអំឡុងពេលលូតលាស់ឧបករណ៍បំលែងអេឡិចត្រូនិច SiC ទំហំ 6 អ៊ីញ (សីតុណ្ហភាពដំណើរការ 1650°C, H₂+ បរិយាកាស TCS): ទីមួយ គម្លាតកម្រាស់ស្រទាប់អេពីតាស៊ីលនៅគែមបន្ទះសៀគ្វីបានឈានដល់ ±3.8% ដែលបណ្តាលឱ្យឧបករណ៍គែមខូច។ ទីពីរ ឧបករណ៍កម្តៅក្រាហ្វីត OEM ដើមបានបង្ហាញពីការរលាកអ៊ីដ្រូសែនលើផ្ទៃ និងការរបកចេញយ៉ាងខ្លាំងបន្ទាប់ពីប្រើប្រាស់បានត្រឹមតែ 120 ម៉ោងប៉ុណ្ណោះ ដែលនាំឱ្យមានការកើនឡើងនៃការធ្លាក់ចុះនៃភាគល្អិតនៅក្នុងបន្ទប់ប្រតិកម្ម - លើសពីកម្រិតដង់ស៊ីតេពិការភាពគុណភាពជាមធ្យម 3 ដង។

ការធ្វើរោគវិនិច្ឆ័យថាមពល VET និងដំណោះស្រាយតាមតម្រូវការ

ពេល​ចូលរួម ក្រុម​វិស្វកម្ម VET Energy បាន​ធ្វើការ​ក្លែង​ធ្វើ​ភ្ជាប់​ចរន្តអគ្គិសនី-កម្ដៅ និង​លំហូរ​សារធាតុរាវ​លើ​ឧបករណ៍​កម្តៅ OEM ដើម។ ការ​ធ្វើ​រោគវិនិច្ឆ័យ​បាន​បង្ហាញ​ពី​ការ​ផ្តល់​សំណង​ថាមពល​កម្ដៅ​មិន​គ្រប់គ្រាន់​នៅ​គែម និង​ស្នាម​ប្រេះ​រន្ធ​តូចៗ/ភាព​តានតឹង​កម្ដៅ​នៅ​ក្នុង​ថ្នាំកូត SiC លើ​ផ្ទៃ (កម្រាស់​ថ្នាំកូត​មាន​ត្រឹមតែ 60μm ដែល​មាន​ភាព​ស្អិត​ខ្សោយ)។ ជា​ការ​ឆ្លើយតប VET Energy បាន​ផ្តល់​ដំណោះស្រាយ​វិស្វកម្ម​គោលដៅ៖

• ការបង្កើនប្រសិទ្ធភាពរចនាសម្ព័ន្ធវាលកម្ដៅ៖បានអនុវត្តការរចនាការគ្រប់គ្រងភាពធន់ឯករាជ្យ 3 តំបន់ ដោយបង្រួមផ្នែកឆ្លងកាត់កំដៅធរណីមាត្រចំនួន 8% នៅជិតគែមតំបន់រលាយ ដើម្បីបង្កើនដង់ស៊ីតេថាមពលក្នុងស្រុក។
• ការធ្វើឱ្យប្រសើរឡើងនូវស្រទាប់ខាងក្រោមដែលមានភាពបរិសុទ្ធខ្ពស់៖ក្រាហ្វីតអ៊ីសូស្តាទិចអ៊ីសូត្រូពិចដង់ស៊ីតេខ្ពស់ដែលបានជ្រើសរើស ជាមួយនឹងមាតិកាផេះ <2 ppm ដែលត្រូវគ្នាយ៉ាងច្បាស់លាស់ទៅនឹងមេគុណនៃការពង្រីកកម្ដៅ (CTE) ជាមួយនឹងថ្នាំកូត SiC (ការផ្គូផ្គង CTE >98%)។
• ការធ្វើឱ្យប្រសើរឡើងនៃដំណើរការ CVD SiC៖បានប្រើប្រាស់ដំណើរការដាក់ស្រទាប់ CVD ដែលប្រសើរឡើង ដោយបង្កើនកម្រាស់ថ្នាំកូត SiC លើផ្ទៃដល់ 150 ± 10 μm ជាមួយនឹងរចនាសម្ព័ន្ធគ្រាប់ធញ្ញជាតិក្រាស់ គ្មានរន្ធញើស ដែលមានសមត្ថភាពទប់ទល់នឹង 1700°CH4។₂ការឡើងក្រហម។

លទ្ធផលនៃការអនុវត្ត និងតម្លៃរបស់អតិថិជនដែលបានផ្តល់ឲ្យ

បន្ទាប់ពីការផ្ទៀងផ្ទាត់ខ្សែសង្វាក់ផលិតកម្មរយៈពេល 30 ថ្ងៃជាប់ៗគ្នា អតិថិជនបានរាយការណ៍ពីភាពប្រសើរឡើងនៃដំណើរការដ៏លេចធ្លោ៖ ឯកសណ្ឋានកម្រាស់ epitaxial នៃ wafer ពេញ (រួមទាំងការដកចេញគែម 3mm) បានប្រសើរឡើងយ៉ាងខ្លាំងពី±៣,៨% ដល់ ±០,៨%ម៉ាស៊ីនកម្តៅដំណើរការជាបន្តបន្ទាប់សម្រាប់លើសពី ៤០០ ម៉ោងដោយគ្មានការប្រេះថ្នាំកូត ឬការរបកផ្ទៃ; ពិការភាពភាគល្អិតបន្ទប់រត់តែមួយ (>0.5μm) ត្រូវបានកាត់បន្ថយ ៨៥%នេះ​បាន​បង្កើន​ទិន្នផល​ឈីប​សំខាន់​ចំនួន 12% ដោយ​ផ្ទាល់​ក្នុង​មួយ​បន្ទះ​ឈីប និង​កាត់​បន្ថយ​ការ​ចំណាយ​ថែទាំ​ឧបករណ៍​ប្រចាំ​ឆ្នាំ​ប្រហែល៨៥,០០០ អឺរ៉ូ.

សំណួរដែលសួរញឹកញាប់