ಸಿಲಿಕಾನ್ ಕಾರ್ಬೈಡ್ (SiC) ವೇಫರ್ ಬೋಟ್‌ಗಾಗಿ 4 ಉತ್ಪಾದನಾ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳು

1. CVD-SiC ಲೇಪನ ಹೊಂದಿರುವ ಗ್ರಾಫೈಟ್ ಕ್ರಿಸ್ಟಲ್ ಬೋಟ್

ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ಅನ್ನು ಸಂಸ್ಕರಿಸುವುದು ಸುಲಭ ಮತ್ತು ಒಂದೇ ಬ್ಲಾಕ್ ವಸ್ತುವಿನಿಂದ ಬಹು ವಿಧಾನಗಳ ಮೂಲಕ ಏಕ-ತುಂಡು ಸ್ಫಟಿಕ ದೋಣಿಯನ್ನಾಗಿ ಮಾಡಬಹುದು. ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ಒಂದು ರಂಧ್ರಯುಕ್ತ ವಸ್ತುವಾಗಿರುವುದರಿಂದ, ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ಮೇಲ್ಮೈಯನ್ನು ವಿವಿಧ ಅರೆವಾಹಕ ತಯಾರಿಕೆಗೆ ನೇರವಾಗಿ ಒಡ್ಡಿಕೊಳ್ಳುವುದರಿಂದ ಉಂಟಾಗುವ ಭಾಗಶಃ ಸಮಸ್ಯೆಯನ್ನು ತಡೆಗಟ್ಟಲು ಸುಮಾರು 100μm ದಪ್ಪವಿರುವ SiC ಪದರವನ್ನು ಅದರ ಮೇಲ್ಮೈಯಲ್ಲಿ ಲೇಪಿಸಬೇಕು. ಆದಾಗ್ಯೂ, ದಪ್ಪವುCVD-SiC ಲೇಪನಇದನ್ನು ನಿಯಂತ್ರಿಸುವುದು ಸುಲಭವಲ್ಲ, ವಿಶೇಷವಾಗಿ ಕೆಲವು ಆಳವಾದ ರಂಧ್ರಗಳು ಮತ್ತು ಮೂಲೆಗಳಲ್ಲಿ ಲೇಪನವು ತೆಳುವಾಗಿರಬಹುದು. ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ಬಾಡಿ ಮತ್ತು SiC ಫಿಲ್ಮ್ ನಡುವಿನ CTE (ಉಷ್ಣ ವಿಸ್ತರಣೆಯ ಗುಣಾಂಕ) ಹೊಂದಾಣಿಕೆಯಾಗದ ಕಾರಣ (25-1400℃, SIC ಗೆ ಸರಾಸರಿ 4.4×10e-6/℃ ಮತ್ತು ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್‌ಗೆ 7.1×10e-6/℃), SiC ಫಿಲ್ಮ್ ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಹಲವಾರು ತಾಪಮಾನ ಏರಿಕೆ ಮತ್ತು ಕುಸಿತದ ನಂತರ ಉದುರಿಹೋಗುತ್ತದೆ. ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ಒಡ್ಡಿಕೊಂಡಾಗ, ನಾಶಕಾರಿ ಅನಿಲಗಳು ಅಥವಾ ದ್ರವಗಳು ಸರಂಧ್ರ ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ಬಾಡಿಯನ್ನು ಪ್ರವೇಶಿಸುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಸಂಪೂರ್ಣವಾಗಿ ತೆಗೆದುಹಾಕಲು ಕಷ್ಟವಾಗುತ್ತದೆ, ಹೀಗಾಗಿ ಹೆಚ್ಚಿನ-ತಾಪಮಾನದ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳಲ್ಲಿ ಕಣಗಳ ಉತ್ಪಾದನೆಗೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ. ಈ SiC ಲೇಪಿತ ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ದೋಣಿ ಅತ್ಯಂತ ಅಗ್ಗವಾಗಿದ್ದು ಕಡಿಮೆ ಜೀವಿತಾವಧಿಯನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ, ಸರಿಸುಮಾರು ಒಂದು ವರ್ಷ.

 

2. CVD-SiC ಲೇಪನದೊಂದಿಗೆ ಮರುಸ್ಫಟಿಕೀಕರಿಸಿದ SiC ಕ್ರಿಸ್ಟಲ್ ಬೋಟ್

ಮರುಸ್ಫಟಿಕೀಕರಿಸಿದ SiC ಸ್ಫಟಿಕ ದೋಣಿಗಳನ್ನು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಮೊದಲು ಹಲವಾರು ಘಟಕ ಭಾಗಗಳನ್ನು ಸಿಂಟರ್ ಮಾಡಿ ಸಂಸ್ಕರಿಸುವ ಮೂಲಕ ರಚಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ನಂತರ ಪ್ರತಿ ಭಾಗವನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿನ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ Si ಪೇಸ್ಟ್‌ನೊಂದಿಗೆ ಬಂಧಿಸಿ ಸ್ಫಟಿಕ ದೋಣಿಯನ್ನು ರೂಪಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಅಂತಿಮವಾಗಿ CVD-SiC ಲೇಪನವನ್ನು (ಸುಮಾರು 100um) ಅನ್ವಯಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಮರುಸ್ಫಟಿಕೀಕರಣವು ರಂಧ್ರಗಳಿಂದ ಕೂಡಿರುವುದರಿಂದ, SiC ಲೇಪನವಿಲ್ಲದೆ ಅರೆವಾಹಕ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳಲ್ಲಿ ಭಾಗಶಃವನ್ನು ಪರಿಚಯಿಸಬಹುದು. ಇದರ ಜೊತೆಗೆ, ಬಂಧದ ವಲಯದಲ್ಲಿರುವ Si ಪೇಸ್ಟ್ SiC ವಸ್ತುವಿನಂತೆಯೇ ಹೆಚ್ಚಿನ ತಾಪಮಾನವನ್ನು ತಡೆದುಕೊಳ್ಳಲು ಸಾಧ್ಯವಿಲ್ಲ. CVD-SiC ಲೇಪನದೊಂದಿಗೆ ಈ ಮರುಸ್ಫಟಿಕೀಕರಿಸಿದ SiC ಸ್ಫಟಿಕ ದೋಣಿಯ ಉತ್ಪಾದನಾ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯು ಅತ್ಯಂತ ಉದ್ದವಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ವೆಚ್ಚವು ತುಂಬಾ ಹೆಚ್ಚಾಗಿದೆ. SiC ಲೇಪಿತ ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ಸ್ಫಟಿಕ ದೋಣಿಗೆ ಹೋಲಿಸಿದರೆ, CVD-SiC ಲೇಪಿತ ಮರುಸ್ಫಟಿಕೀಕರಿಸಿದ SiC ಸ್ಫಟಿಕ ದೋಣಿಯು CTE ಹೊಂದಾಣಿಕೆಯ ಸಮಸ್ಯೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿಲ್ಲ, ಆದರೆ ಆಮ್ಲ ತೊಳೆಯುವುದು ಮತ್ತು ಘರ್ಷಣೆಯು SiC ಲೇಪನವನ್ನು ಬೀಳಿಸಲು ಕಾರಣವಾಗಬಹುದು. ಇದರ ಸೇವಾ ಜೀವನವು ಸ್ವಲ್ಪ ಉದ್ದವಾಗಿದೆ, ಸುಮಾರು 2 ರಿಂದ 3 ವರ್ಷಗಳು.

 

3. CVD ಲೇಪನವಿಲ್ಲದ ಒಂದು ತುಂಡು SiC ಕ್ರಿಸ್ಟಲ್ ಬೋಟ್

CVD ಲೇಪನವಿಲ್ಲದ ಸ್ಫಟಿಕ ದೋಣಿಗಳಿಗೆ, ಮೇಲ್ಮೈ ದಟ್ಟವಾಗಿರಬೇಕು. ಎರಡು ರೀತಿಯ ದಟ್ಟವಾದ SiC ವಸ್ತುಗಳಿವೆ: ಒತ್ತಡರಹಿತ ಸಿಂಟರ್ಡ್ SiC (SSiC) ಮತ್ತು ರಿಯಾಕ್ಷನ್-ಸಿಂಟರ್ಡ್ SiC (RBSiC, ಸಿಲಿಕಾನ್-ಪರ್ಮೀಯೇಟೆಡ್ SiC, SiSiC ಎಂದೂ ಕರೆಯುತ್ತಾರೆ). ಆದಾಗ್ಯೂ, ಈ ಎರಡು ರೀತಿಯ SiC ಗಳನ್ನು ಸ್ಫಟಿಕ ಶಿಲೆಯಂತೆ ಒಂದು ಘಟಕವಾಗಿ ಬೆಸೆಯಲು ಸಾಧ್ಯವಿಲ್ಲ. ಪುಡಿಯಿಂದ SiC ಅನ್ನು ರೂಪಿಸುವುದು ಮತ್ತು ಅದನ್ನು ಒಂದು-ತುಂಡು ಸಿಂಗಲ್-ಪೀಸ್ ಸ್ಫಟಿಕ ದೋಣಿಯ ಅಂದಾಜು ಆಕಾರಕ್ಕೆ ಸುಡುವುದು ಸುಲಭವಲ್ಲ. ಇದಲ್ಲದೆ, SiC ತುಂಬಾ ಕಠಿಣ ಮತ್ತು ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗೊಳಿಸಲು ಕಷ್ಟಕರವಾಗಿದೆ, ಇದು ಒಂದು-ತುಂಡು ಸಿಂಗಲ್-ಪೀಸ್ SiC ಸ್ಫಟಿಕ ದೋಣಿಗಳಿಗೆ ಅತ್ಯಂತ ಹೆಚ್ಚಿನ ಸಂಸ್ಕರಣಾ ವೆಚ್ಚಕ್ಕೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ. SSiC ಗಿಂತ ಅಂದಾಜು ಆಕಾರವನ್ನು ರೂಪಿಸಲು RBSiC ಸ್ವಲ್ಪ ಸುಲಭವಾಗಿದ್ದರೂ, ಅದು ಇನ್ನೂ ತುಂಬಾ ಕಠಿಣವಾಗಿದೆ. ಇದರ ಜೊತೆಗೆ, RBSC 10 ರಿಂದ 15% ಉಚಿತ Si ಅನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ, ಇದು SSiC ವಸ್ತುಗಳಂತೆಯೇ ಹೆಚ್ಚಿನ ತಾಪಮಾನವನ್ನು ತಡೆದುಕೊಳ್ಳಲು ಸಾಧ್ಯವಾಗುವುದಿಲ್ಲ. ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ, ಇದು 1400 ° C ಗಿಂತ ಕಡಿಮೆ ತಾಪಮಾನವನ್ನು ತಡೆದುಕೊಳ್ಳಬಲ್ಲದು. ಇದಲ್ಲದೆ, ಉಚಿತ Si ಅನ್ನು HF ಆಮ್ಲದಿಂದ ಸುಲಭವಾಗಿ ಕೆತ್ತಲಾಗುತ್ತದೆ, ಇದು ಭಾಗಶಃ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ.

 

4.ಕ್ಯಾಲೆಕ್ಸ್ SiC ಮಾಡ್ಯುಲರ್ ಕ್ರಿಸ್ಟಲ್ ಬೋಟ್

99.675% ಶುದ್ಧತೆಯೊಂದಿಗೆ ಒತ್ತಡರಹಿತ ಸಿಂಟರ್ಡ್ SiC ವಸ್ತುವನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಘಟಕ ಭಾಗಗಳನ್ನು ರೂಪಿಸುವುದು, ಸಿಂಟರ್ ಮಾಡುವುದು ಮತ್ತು ಗ್ರೈಂಡಿಂಗ್ ಮೂಲಕ ಸಂಸ್ಕರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ನಂತರ ಅವುಗಳನ್ನು SSiC ಸ್ಕ್ರೂಗಳು, ನಟ್‌ಗಳು ಇತ್ಯಾದಿಗಳೊಂದಿಗೆ ಸಂಯೋಜಿಸಿ, ಮತ್ತು ಲೋಡ್-ಬೇರಿಂಗ್ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ಖಚಿತಪಡಿಸಿಕೊಳ್ಳಲು SSiC ಪಿನ್‌ಗಳೊಂದಿಗೆ ಸರಿಪಡಿಸಿ. SiC ಲೇಪನವಿಲ್ಲದೆ, ಭಾಗಶಃ ಲೇಪನ ಹಾನಿಯ ಅಪಾಯವಿಲ್ಲ. ಇದಲ್ಲದೆ, ಐದು ವರ್ಷಗಳಿಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚಿನ ಸೇವಾ ಜೀವನದೊಂದಿಗೆ, ಹೆಚ್ಚಿನ ತಾಪಮಾನ (1600℃) ಮತ್ತು HF ಆಮ್ಲದಂತಹ ಕಠಿಣ ಪರಿಸರದಲ್ಲಿ ಇದನ್ನು ದೀರ್ಘಕಾಲದವರೆಗೆ ಬಳಸಬಹುದು.


ಪೋಸ್ಟ್ ಸಮಯ: ಆಗಸ್ಟ್-19-2025
WhatsApp ಆನ್‌ಲೈನ್ ಚಾಟ್!