ಎಪಿಟಾಕ್ಸಿಯಲ್ ಪದರವು ಎಪಿಟಾಕ್ಸಿಯಲ್ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯ ಮೂಲಕ ವೇಫರ್ ತಲಾಧಾರದ ಮೇಲೆ ಬೆಳೆದ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಏಕ-ಸ್ಫಟಿಕ ತೆಳುವಾದ ಫಿಲ್ಮ್ ಆಗಿದೆ; ತಲಾಧಾರ ವೇಫರ್ ಮತ್ತು ಎಪಿಟಾಕ್ಸಿಯಲ್ ಫಿಲ್ಮ್ ಅನ್ನು ಒಟ್ಟಾಗಿ ಎಪಿಟಾಕ್ಸಿಯಲ್ ವೇಫರ್ ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ. ಇವುಗಳಲ್ಲಿ, ವಾಹಕ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಕಾರ್ಬೈಡ್ ತಲಾಧಾರದ ಮೇಲೆ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಕಾರ್ಬೈಡ್ ಎಪಿಟಾಕ್ಸಿಯಲ್ ಪದರವನ್ನು ಬೆಳೆಸುವುದರಿಂದ ಏಕರೂಪದ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಕಾರ್ಬೈಡ್ ಎಪಿಟಾಕ್ಸಿಯಲ್ ವೇಫರ್ ಅನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುತ್ತದೆ, ಇದನ್ನು ಶಾಟ್ಕಿ ಡಯೋಡ್‌ಗಳು, MOSFET ಗಳು ಮತ್ತು IGBT ಗಳಂತಹ ವಿದ್ಯುತ್ ಸಾಧನಗಳಾಗಿ ಮತ್ತಷ್ಟು ತಯಾರಿಸಬಹುದು. ಹೆಚ್ಚು ವ್ಯಾಪಕವಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುವ ತಲಾಧಾರ ಪ್ರಕಾರವೆಂದರೆ 4H-SiC ತಲಾಧಾರ.
ಬಹುತೇಕ ಎಲ್ಲಾ ಸಾಧನಗಳನ್ನು ಎಪಿಟಾಕ್ಸಿಯಲ್ ಪದರಗಳ ಮೇಲೆ ತಯಾರಿಸಲಾಗಿರುವುದರಿಂದ, ಎಪಿಟಾಕ್ಸಿಯಲ್ ಪದರದ ಗುಣಮಟ್ಟವು ಸಾಧನದ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯ ಮೇಲೆ ಗಮನಾರ್ಹ ಪರಿಣಾಮ ಬೀರುತ್ತದೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಎಪಿಟಾಕ್ಸಿಯಲ್ ಪದರದ ಗುಣಮಟ್ಟವು ಸ್ಫಟಿಕ ಮತ್ತು ತಲಾಧಾರ ಸಂಸ್ಕರಣೆಯಿಂದ ಪ್ರಭಾವಿತವಾಗಿರುತ್ತದೆ, ಇದು ಉದ್ಯಮದಲ್ಲಿ ನಿರ್ಣಾಯಕ ಹಂತದಲ್ಲಿ ಇರಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಅದರ ಅಭಿವೃದ್ಧಿಯಲ್ಲಿ ಪ್ರಮುಖ ಪಾತ್ರವನ್ನು ವಹಿಸುತ್ತದೆ.
ಸಿಲಿಕಾನ್ ಕಾರ್ಬೈಡ್ ಎಪಿಟಾಕ್ಸಿಯಲ್ ಪದರಗಳನ್ನು ತಯಾರಿಸಲು ಪ್ರಾಥಮಿಕ ವಿಧಾನಗಳು: ಆವಿ ಶೇಖರಣೆ; ದ್ರವ ಹಂತದ ಎಪಿಟಾಕ್ಸಿ (LPE); ಆಣ್ವಿಕ ಕಿರಣದ ಎಪಿಟಾಕ್ಸಿ (MBE); ಮತ್ತು ರಾಸಾಯನಿಕ ಆವಿ ಶೇಖರಣೆ (CVD). ಇವುಗಳಲ್ಲಿ, ರಾಸಾಯನಿಕ ಆವಿ ಶೇಖರಣೆ (CVD) 4H-SiC ಏಕರೂಪದ ಎಪಿಟಾಕ್ಸಿಗೆ ಹೆಚ್ಚು ವ್ಯಾಪಕವಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುವ ವಿಧಾನವಾಗಿದೆ. 4H-SiC CVD ಎಪಿಟಾಕ್ಸಿ ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ CVD ಉಪಕರಣಗಳನ್ನು ಬಳಸುತ್ತದೆ, ಇದು ಹೆಚ್ಚಿನ ಬೆಳವಣಿಗೆಯ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ 4H-SiC ಸ್ಫಟಿಕ ರಚನೆಯ ನಿರಂತರತೆಯನ್ನು ಖಚಿತಪಡಿಸುತ್ತದೆ.
ಸಿವಿಡಿ ಉಪಕರಣಗಳಲ್ಲಿ, ತಲಾಧಾರವನ್ನು ನೇರವಾಗಿ ಲೋಹದ ಮೇಲ್ಮೈ ಮೇಲೆ ಇಡಲಾಗುವುದಿಲ್ಲ ಅಥವಾ ಎಪಿಟಾಕ್ಸಿಯಲ್ ಶೇಖರಣೆಗಾಗಿ ಬೇಸ್ ಮೇಲೆ ಇಡಲಾಗುವುದಿಲ್ಲ, ಏಕೆಂದರೆ ಇದು ಅನಿಲ ಹರಿವಿನ ದಿಕ್ಕು (ಸಮತಲ, ಲಂಬ), ತಾಪಮಾನ, ಒತ್ತಡ, ಸ್ಥಿರೀಕರಣ ಮತ್ತು ಚೆಲ್ಲುವ ಕಣಗಳಿಂದ ಮಾಲಿನ್ಯದಂತಹ ವಿವಿಧ ಪ್ರಭಾವ ಬೀರುವ ಅಂಶಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುತ್ತದೆ. ಆದ್ದರಿಂದ, ಒಂದು ಬೆಂಬಲ ಬೇಸ್ ಅಗತ್ಯವಿದೆ; ತಲಾಧಾರವನ್ನು ಟ್ರೇನಲ್ಲಿ ಇರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ನಂತರ ಸಿವಿಡಿ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ತಲಾಧಾರದ ಮೇಲೆ ಎಪಿಟಾಕ್ಸಿಯಲ್ ಶೇಖರಣೆಯನ್ನು ನಡೆಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಈ ಬೆಂಬಲ ಬೇಸ್ SiC-ಲೇಪಿತ ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ಬೇಸ್ ಆಗಿದೆ.
ಪ್ರಮುಖ ಅಂಶವಾಗಿ, ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ತಲಾಧಾರವು ಹೆಚ್ಚಿನ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಶಕ್ತಿ ಮತ್ತು ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಮಾಡ್ಯುಲಸ್ ಅನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ, ಜೊತೆಗೆ ಉತ್ತಮ ಉಷ್ಣ ಆಘಾತ ಮತ್ತು ತುಕ್ಕು ನಿರೋಧಕತೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಉತ್ಪಾದನೆಯ ಸಮಯದಲ್ಲಿ, ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ನಾಶಕಾರಿ ಅನಿಲಗಳು ಮತ್ತು ಉಳಿದ ಆರ್ಗನೊಮೆಟಾಲಿಕ್ ಸಂಯುಕ್ತಗಳಿಂದಾಗಿ ತುಕ್ಕು ಮತ್ತು ಪುಡಿ ಚೆಲ್ಲುವಿಕೆಗೆ ಒಳಗಾಗುತ್ತದೆ, ಇದು ತಲಾಧಾರದ ಸೇವಾ ಜೀವನವನ್ನು ಗಮನಾರ್ಹವಾಗಿ ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ. ಅದೇ ಸಮಯದಲ್ಲಿ, ಶೆಡ್ ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ಪುಡಿ ಚಿಪ್‌ಗಳನ್ನು ಕಲುಷಿತಗೊಳಿಸುತ್ತದೆ. ಸಿಲಿಕಾನ್ ಕಾರ್ಬೈಡ್ ಎಪಿಟಾಕ್ಸಿಯಲ್ ವೇಫರ್‌ಗಳ ಉತ್ಪಾದನೆಯಲ್ಲಿ, ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ವಸ್ತುಗಳಿಗೆ ನಿರಂತರವಾಗಿ ಕಠಿಣವಾದ ಅವಶ್ಯಕತೆಗಳನ್ನು ಪೂರೈಸುವುದು ಹೆಚ್ಚು ಕಷ್ಟಕರವಾಗಿದೆ, ಇದು ಅವುಗಳ ಅಭಿವೃದ್ಧಿ ಮತ್ತು ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ಅನ್ವಯವನ್ನು ತೀವ್ರವಾಗಿ ಸೀಮಿತಗೊಳಿಸುತ್ತದೆ. ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ,ಲೇಪನ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನಪರಿಹಾರವಾಗಿ ಹೊರಹೊಮ್ಮಿದೆ.
ಅರೆವಾಹಕ ಉದ್ಯಮದಲ್ಲಿ SiC ಲೇಪನಗಳ ಅನುಕೂಲಗಳು
ಲೇಪನಗಳ ಭೌತಿಕ ಮತ್ತು ರಾಸಾಯನಿಕ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು ಹೆಚ್ಚಿನ-ತಾಪಮಾನ ಮತ್ತು ತುಕ್ಕು ನಿರೋಧಕತೆಗೆ ಕಟ್ಟುನಿಟ್ಟಾದ ಅವಶ್ಯಕತೆಗಳನ್ನು ಪೂರೈಸಬೇಕು, ಏಕೆಂದರೆ ಇವು ಉತ್ಪನ್ನದ ಇಳುವರಿ ಮತ್ತು ಜೀವಿತಾವಧಿಯನ್ನು ನೇರವಾಗಿ ಪರಿಣಾಮ ಬೀರುತ್ತವೆ. SiC ವಸ್ತುವು ಹೆಚ್ಚಿನ ಶಕ್ತಿ, ಹೆಚ್ಚಿನ ಗಡಸುತನ, ಕಡಿಮೆ ಉಷ್ಣ ವಿಸ್ತರಣೆಯ ಗುಣಾಂಕ ಮತ್ತು ಅತ್ಯುತ್ತಮ ಉಷ್ಣ ವಾಹಕತೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿದ್ದು, ಇದು ನಿರ್ಣಾಯಕ ಉನ್ನತ-ತಾಪಮಾನದ ರಚನಾತ್ಮಕ ಮತ್ತು ಅರೆವಾಹಕ ವಸ್ತುವಾಗಿದೆ. ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ತಲಾಧಾರಗಳಿಗೆ ಅನ್ವಯಿಸಿದಾಗ, ಅದರ ಅನುಕೂಲಗಳು ಸೇರಿವೆ:
1) SiC ತುಕ್ಕು ನಿರೋಧಕವಾಗಿದ್ದು ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ತಲಾಧಾರವನ್ನು ಸಂಪೂರ್ಣವಾಗಿ ಆವರಿಸಬಲ್ಲದು. ಇದರ ಹೆಚ್ಚಿನ ಸಾಂದ್ರತೆಯು ನಾಶಕಾರಿ ಅನಿಲಗಳಿಂದ ಹಾನಿಯನ್ನು ತಡೆಯುತ್ತದೆ.
2) SiC ಹೆಚ್ಚಿನ ಉಷ್ಣ ವಾಹಕತೆ ಮತ್ತು ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ತಲಾಧಾರದೊಂದಿಗೆ ಬಲವಾದ ಬಂಧದ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಹೊಂದಿದ್ದು, ಪುನರಾವರ್ತಿತ ಹೆಚ್ಚಿನ-ಕಡಿಮೆ ತಾಪಮಾನದ ಚಕ್ರಗಳ ನಂತರವೂ ಲೇಪನವು ಹಾಗೆಯೇ ಉಳಿಯುವುದನ್ನು ಖಚಿತಪಡಿಸುತ್ತದೆ.
3) SiC ಅತ್ಯುತ್ತಮ ರಾಸಾಯನಿಕ ಸ್ಥಿರತೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿದ್ದು, ಹೆಚ್ಚಿನ ತಾಪಮಾನ, ನಾಶಕಾರಿ ವಾತಾವರಣದಲ್ಲಿ ಲೇಪನ ವೈಫಲ್ಯವನ್ನು ತಡೆಯುತ್ತದೆ.
ಇದಲ್ಲದೆ, ವಿಭಿನ್ನ ವಸ್ತುಗಳಿಂದ ಮಾಡಿದ ಎಪಿಟಾಕ್ಸಿಯಲ್ ಕುಲುಮೆಗಳಿಗೆ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯ ವಿಶೇಷಣಗಳೊಂದಿಗೆ ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ಟ್ರೇಗಳು ಬೇಕಾಗುತ್ತವೆ. ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ವಸ್ತುವಿನ ಉಷ್ಣ ವಿಸ್ತರಣಾ ಗುಣಾಂಕವು ಎಪಿಟಾಕ್ಸಿಯಲ್ ಕುಲುಮೆಯ ಬೆಳವಣಿಗೆಯ ತಾಪಮಾನಕ್ಕೆ ಹೊಂದಿಕೆಯಾಗಬೇಕು. ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ಸಿಲಿಕಾನ್ ಕಾರ್ಬೈಡ್ ಎಪಿಟಾಕ್ಸಿಗೆ ಬೆಳವಣಿಗೆಯ ತಾಪಮಾನ ಹೆಚ್ಚಿರುವುದರಿಂದ, ಹೆಚ್ಚಿನ ಮಟ್ಟದ ಉಷ್ಣ ವಿಸ್ತರಣಾ ಗುಣಾಂಕ ಹೊಂದಾಣಿಕೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಟ್ರೇಗಳು ಬೇಕಾಗುತ್ತವೆ. SiC ಯ ಉಷ್ಣ ವಿಸ್ತರಣಾ ಗುಣಾಂಕವು ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್‌ಗಿಂತ ಬಹಳ ಕಡಿಮೆ ಭಿನ್ನವಾಗಿರುತ್ತದೆ, ಇದು ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ತಲಾಧಾರಗಳ ಮೇಲ್ಮೈಯನ್ನು ಲೇಪಿಸಲು ಆದ್ಯತೆಯ ವಸ್ತುವಾಗಿದೆ.
SiC ಬಹು ಸ್ಫಟಿಕ ರೂಪಗಳಲ್ಲಿ ಅಸ್ತಿತ್ವದಲ್ಲಿದೆ, ಪ್ರಸ್ತುತ ಅತ್ಯಂತ ಸಾಮಾನ್ಯವಾದವು 3C, 4H ಮತ್ತು 6H ಪ್ರಕಾರಗಳು, ಪ್ರತಿಯೊಂದೂ ವಿಭಿನ್ನ ಅನ್ವಯಿಕೆಗಳನ್ನು ಪೂರೈಸುತ್ತವೆ. ಉದಾಹರಣೆಗೆ, 4H-SiC ಅನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿನ ಶಕ್ತಿಯ ಸಾಧನಗಳನ್ನು ತಯಾರಿಸಲು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ; 6H-SiC ಅತ್ಯಂತ ಸ್ಥಿರವಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ಆಪ್ಟೊಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ಸಾಧನಗಳನ್ನು ತಯಾರಿಸಲು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ; ಮತ್ತು 3C-SiC, GaN ಗೆ ಅದರ ರಚನಾತ್ಮಕ ಹೋಲಿಕೆಯಿಂದಾಗಿ, SiC-GaN RF ಸಾಧನಗಳ ತಯಾರಿಕೆಗಾಗಿ GaN ಎಪಿಟಾಕ್ಸಿಯಲ್ ಪದರಗಳನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸಲು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. 3C-SiC ಅನ್ನು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ β-SiC ಎಂದೂ ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ. β-SiC ಯ ಪ್ರಮುಖ ಅನ್ವಯಿಕೆಯು ತೆಳುವಾದ-ಫಿಲ್ಮ್ ಮತ್ತು ಲೇಪನ ವಸ್ತುವಾಗಿದೆ; ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ, β-SiC ಪ್ರಸ್ತುತ ಲೇಪನಗಳಿಗೆ ಬಳಸುವ ಪ್ರಾಥಮಿಕ ವಸ್ತುವಾಗಿದೆ.
ಅರೆವಾಹಕ ಉತ್ಪಾದನೆಯಲ್ಲಿ ಸಾಮಾನ್ಯ ಉಪಭೋಗ್ಯ ವಸ್ತುವಾಗಿ, SiC ಲೇಪನಗಳನ್ನು ಪ್ರಾಥಮಿಕವಾಗಿ ತಲಾಧಾರ ತಯಾರಿಕೆ, ಎಪಿಟಾಕ್ಸಿ, ಆಕ್ಸಿಡೀಕರಣ ಮತ್ತು ಪ್ರಸರಣ, ಎಚ್ಚಣೆ ಮತ್ತು ಅಯಾನು ಅಳವಡಿಕೆಯಂತಹ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳಲ್ಲಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಲೇಪನದ ಭೌತಿಕ ಮತ್ತು ರಾಸಾಯನಿಕ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು ಹೆಚ್ಚಿನ-ತಾಪಮಾನದ ಪ್ರತಿರೋಧ ಮತ್ತು ತುಕ್ಕು ನಿರೋಧಕತೆಗೆ ಕಟ್ಟುನಿಟ್ಟಾದ ಅವಶ್ಯಕತೆಗಳನ್ನು ಪೂರೈಸಬೇಕು, ಏಕೆಂದರೆ ಇವು ಉತ್ಪನ್ನದ ಇಳುವರಿ ಮತ್ತು ಜೀವಿತಾವಧಿಯನ್ನು ನೇರವಾಗಿ ಪರಿಣಾಮ ಬೀರುತ್ತವೆ. ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ, SiC ಲೇಪನಗಳ ತಯಾರಿಕೆಯು ನಿರ್ಣಾಯಕವಾಗಿದೆ.
ಸಿಲಿಕಾನ್ ಕಾರ್ಬೈಡ್ ಲೇಪನಗಳನ್ನು ತಯಾರಿಸುವ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆ
ಪ್ರಸ್ತುತ, SiC ಲೇಪನಗಳನ್ನು ತಯಾರಿಸಲು ಪ್ರಾಥಮಿಕ ವಿಧಾನಗಳಲ್ಲಿ ಸೋಲ್-ಜೆಲ್ ವಿಧಾನ, ಎಂಬೆಡಿಂಗ್ ವಿಧಾನ, ಬ್ರಷ್ ಲೇಪನ, ಪ್ಲಾಸ್ಮಾ ಸಿಂಪರಣೆ, ರಾಸಾಯನಿಕ ಆವಿ ಕ್ರಿಯೆ (CVR), ಮತ್ತು ರಾಸಾಯನಿಕ ಆವಿ ಶೇಖರಣೆ (CVD) ಸೇರಿವೆ.
ಎಂಬೆಡಿಂಗ್ ವಿಧಾನ
ಈ ವಿಧಾನವು ಅಧಿಕ-ತಾಪಮಾನದ ಘನ-ಸ್ಥಿತಿಯ ಸಿಂಟರಿಂಗ್‌ನ ಒಂದು ವಿಧವಾಗಿದೆ. ಇದು ಪ್ರಾಥಮಿಕವಾಗಿ ಸಿಲಿಕಾನ್ (Si) ಪುಡಿ ಮತ್ತು ಕಾರ್ಬನ್ (C) ಪುಡಿಯ ಮಿಶ್ರಣವನ್ನು ಎಂಬೆಡಿಂಗ್ ಪುಡಿಯಾಗಿ ಬಳಸುತ್ತದೆ. ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ತಲಾಧಾರವನ್ನು ಎಂಬೆಡಿಂಗ್ ಪುಡಿಯೊಳಗೆ ಇರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಜಡ ಅನಿಲ ವಾತಾವರಣದಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚಿನ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ ಸಿಂಟರ್ ಮಾಡಲಾಗುತ್ತದೆ, ಅಂತಿಮವಾಗಿ ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ತಲಾಧಾರದ ಮೇಲ್ಮೈಯಲ್ಲಿ SiC ಲೇಪನವನ್ನು ರೂಪಿಸುತ್ತದೆ. ಈ ವಿಧಾನವು ಸರಳ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆ ಮತ್ತು ಲೇಪನ ಮತ್ತು ತಲಾಧಾರದ ನಡುವೆ ಉತ್ತಮ ಅಂಟಿಕೊಳ್ಳುವಿಕೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ; ಆದಾಗ್ಯೂ, ಲೇಪನವು ದಪ್ಪದ ದಿಕ್ಕಿನಲ್ಲಿ ಕಳಪೆ ಏಕರೂಪತೆಯನ್ನು ಪ್ರದರ್ಶಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಹಲವಾರು ರಂಧ್ರಗಳನ್ನು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸುವ ಸಾಧ್ಯತೆಯಿದೆ, ಇದರ ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ ಕಳಪೆ ಆಕ್ಸಿಡೀಕರಣ ಪ್ರತಿರೋಧ ಉಂಟಾಗುತ್ತದೆ.
ಬ್ರಷ್ ಲೇಪನ ವಿಧಾನ
ಬ್ರಷ್ ಲೇಪನ ವಿಧಾನವು ಪ್ರಾಥಮಿಕವಾಗಿ ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ತಲಾಧಾರದ ಮೇಲ್ಮೈಗೆ ದ್ರವ ಕಚ್ಚಾ ವಸ್ತುವನ್ನು ಅನ್ವಯಿಸುವುದನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುತ್ತದೆ, ನಂತರ ಲೇಪನವನ್ನು ರೂಪಿಸಲು ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ ವಸ್ತುವನ್ನು ಗುಣಪಡಿಸುತ್ತದೆ. ಈ ವಿಧಾನವು ಸರಳ ಮತ್ತು ವೆಚ್ಚ-ಪರಿಣಾಮಕಾರಿಯಾಗಿದೆ; ಆದಾಗ್ಯೂ, ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ ಲೇಪನವು ತಲಾಧಾರಕ್ಕೆ ದುರ್ಬಲ ಅಂಟಿಕೊಳ್ಳುವಿಕೆಯನ್ನು ಪ್ರದರ್ಶಿಸುತ್ತದೆ, ಕಳಪೆ ಏಕರೂಪತೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ ಮತ್ತು ಕಡಿಮೆ ಆಕ್ಸಿಡೀಕರಣ ಪ್ರತಿರೋಧದೊಂದಿಗೆ ತುಲನಾತ್ಮಕವಾಗಿ ತೆಳುವಾಗಿರುತ್ತದೆ, ಇದು ಪೂರಕ ವಿಧಾನಗಳನ್ನು ಬಯಸುತ್ತದೆ.
ಪ್ಲಾಸ್ಮಾ ಸಿಂಪಡಿಸುವ ವಿಧಾನ
ಪ್ಲಾಸ್ಮಾ ಸಿಂಪಡಿಸುವ ವಿಧಾನವು ಪ್ಲಾಸ್ಮಾ ಗನ್ ಬಳಸಿ ಕರಗಿದ ಅಥವಾ ಅರೆ ಕರಗಿದ ಕಚ್ಚಾ ವಸ್ತುಗಳನ್ನು ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ತಲಾಧಾರದ ಮೇಲ್ಮೈಗೆ ಸಿಂಪಡಿಸುವುದನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುತ್ತದೆ, ನಂತರ ಅದು ಘನೀಕರಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಬಂಧಿಸುತ್ತದೆ, ಲೇಪನವನ್ನು ರೂಪಿಸುತ್ತದೆ. ಈ ವಿಧಾನವು ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸಲು ಸರಳವಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ತುಲನಾತ್ಮಕವಾಗಿ ದಟ್ಟವಾದ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಕಾರ್ಬೈಡ್ ಲೇಪನಗಳನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸಬಹುದು; ಆದಾಗ್ಯೂ, ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ ಲೇಪನಗಳು ಹೆಚ್ಚಾಗಿ ತುಂಬಾ ತೆಳುವಾಗಿರುತ್ತವೆ, ಇದು ಕಳಪೆ ಆಕ್ಸಿಡೀಕರಣ ಪ್ರತಿರೋಧಕ್ಕೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ. ಆದ್ದರಿಂದ, ಲೇಪನ ಗುಣಮಟ್ಟವನ್ನು ಸುಧಾರಿಸಲು ಇದನ್ನು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ SiC ಸಂಯೋಜಿತ ಲೇಪನಗಳ ತಯಾರಿಕೆಯಲ್ಲಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ.
ಜೆಲ್-ಸೋಲ್ ವಿಧಾನ
ಜೆಲ್-ಸೋಲ್ ವಿಧಾನವು ಪ್ರಾಥಮಿಕವಾಗಿ ತಲಾಧಾರದ ಮೇಲ್ಮೈಯನ್ನು ಲೇಪಿಸಲು ಏಕರೂಪದ, ಪಾರದರ್ಶಕ ಸೋಲ್ ದ್ರಾವಣವನ್ನು ತಯಾರಿಸುವುದನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುತ್ತದೆ. ಜೆಲ್ ಆಗಿ ಒಣಗಿದ ನಂತರ, ಲೇಪನವನ್ನು ರೂಪಿಸಲು ವಸ್ತುವನ್ನು ಸಿಂಟರ್ ಮಾಡಲಾಗುತ್ತದೆ. ಈ ವಿಧಾನವು ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸಲು ಸರಳವಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ತುಲನಾತ್ಮಕವಾಗಿ ಕಡಿಮೆ ವೆಚ್ಚದ್ದಾಗಿದೆ; ಆದಾಗ್ಯೂ, ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ ಲೇಪನಗಳು ಕಡಿಮೆ ಉಷ್ಣ ಆಘಾತ ಪ್ರತಿರೋಧ ಮತ್ತು ಬಿರುಕು ಬಿಡುವ ಪ್ರವೃತ್ತಿಯಂತಹ ನ್ಯೂನತೆಗಳಿಂದ ಬಳಲುತ್ತವೆ, ಇದು ಅವುಗಳ ವ್ಯಾಪಕ ಅನ್ವಯವನ್ನು ಸೀಮಿತಗೊಳಿಸುತ್ತದೆ.
ರಾಸಾಯನಿಕ ಆವಿ ಕ್ರಿಯೆ (CVR) ವಿಧಾನ
CVR ಪ್ರಾಥಮಿಕವಾಗಿ Si ಮತ್ತು SiO₂ ಪುಡಿಗಳನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಹೆಚ್ಚಿನ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ SiO₂ ಆವಿಯನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುತ್ತದೆ, ಇದು Si ತಲಾಧಾರದ ಮೇಲ್ಮೈಯಲ್ಲಿ ರಾಸಾಯನಿಕ ಕ್ರಿಯೆಗಳ ಸರಣಿಯನ್ನು ಪ್ರಚೋದಿಸಿ SiC ಲೇಪನವನ್ನು ರೂಪಿಸುತ್ತದೆ. ಈ ವಿಧಾನದಿಂದ ಉತ್ಪತ್ತಿಯಾಗುವ SiC ಲೇಪನವು ತಲಾಧಾರಕ್ಕೆ ಬಿಗಿಯಾಗಿ ಬಂಧಿಸುತ್ತದೆ; ಆದಾಗ್ಯೂ, ಕ್ರಿಯೆಯ ಉಷ್ಣತೆಯು ಹೆಚ್ಚಾಗಿರುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ವೆಚ್ಚವು ತುಲನಾತ್ಮಕವಾಗಿ ಹೆಚ್ಚು.
ರಾಸಾಯನಿಕ ಆವಿ ಶೇಖರಣೆ (CVD)
ತಲಾಧಾರ ಮೇಲ್ಮೈಗಳಲ್ಲಿ SiC ಲೇಪನಗಳನ್ನು ತಯಾರಿಸಲು CVD ಪ್ರಸ್ತುತ ಪ್ರಾಥಮಿಕ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವಾಗಿದೆ. ಮುಖ್ಯ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯು ಅನಿಲ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಾಕಾರಿಗಳು ಮತ್ತು ತಲಾಧಾರ ಮೇಲ್ಮೈ ನಡುವಿನ ಭೌತ ರಾಸಾಯನಿಕ ಕ್ರಿಯೆಗಳ ಸರಣಿಯನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುತ್ತದೆ, ಇದು ಅಂತಿಮವಾಗಿ SiC ಲೇಪನದ ಶೇಖರಣೆಗೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ. CVD ತಂತ್ರಜ್ಞಾನದಿಂದ ಉತ್ಪತ್ತಿಯಾಗುವ SiC ಲೇಪನಗಳು ತಲಾಧಾರ ಮೇಲ್ಮೈಗೆ ಬಿಗಿಯಾಗಿ ಬಂಧಿಸುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ತಲಾಧಾರ ವಸ್ತುವಿನ ಆಕ್ಸಿಡೀಕರಣ ಪ್ರತಿರೋಧ ಮತ್ತು ಅಬ್ಲೇಶನ್ ಪ್ರತಿರೋಧವನ್ನು ಪರಿಣಾಮಕಾರಿಯಾಗಿ ಸುಧಾರಿಸಬಹುದು; ಆದಾಗ್ಯೂ, ಈ ವಿಧಾನಕ್ಕೆ ತುಲನಾತ್ಮಕವಾಗಿ ದೀರ್ಘ ಶೇಖರಣಾ ಸಮಯ ಬೇಕಾಗುತ್ತದೆ, ಮತ್ತು ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ ಅನಿಲಗಳು ಕೆಲವು ವಿಷಕಾರಿ ಘಟಕಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತವೆ.
SiC ಲೇಪನಗಳಲ್ಲಿನ ಪ್ರವೃತ್ತಿಗಳು
SiC ಲೇಪನಗಳನ್ನು ಪ್ರಾಥಮಿಕವಾಗಿ ಅರೆವಾಹಕ ತಯಾರಿಕೆಯಲ್ಲಿ ಉಪಭೋಗ್ಯ ವಸ್ತುಗಳಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಪ್ರಮುಖ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯ ಮಾಪನಗಳಾದ ಲೇಪನ ಏಕರೂಪತೆ, ಉಷ್ಣ ವಿಸ್ತರಣೆಯ ಗುಣಾಂಕ ಮತ್ತು ಉಷ್ಣ ವಾಹಕತೆ ಸೇರಿವೆ. ಚೀನಾದಲ್ಲಿ SiC ಲೇಪನಗಳಿಗೆ ಗಮನಾರ್ಹ ದೇಶೀಯ ಬೇಡಿಕೆ ಇದ್ದರೂ, ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವು ಇನ್ನೂ ಅಪಕ್ವವಾಗಿದೆ. ವಿದೇಶಗಳಲ್ಲಿ, ಕೇವಲ ಒಂದು US ಕಂಪನಿ ಮಾತ್ರ ಈ ಕ್ಷೇತ್ರದಲ್ಲಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಅದರ ಉತ್ಪನ್ನಗಳು ತುಲನಾತ್ಮಕವಾಗಿ ದುಬಾರಿಯಾಗಿದೆ.
ಸ್ಫಟಿಕ ದೋಣಿಗಳುSiC-ಲೇಪಿತ ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ಅನ್ನು ಬದಲಾಯಿಸಬಹುದಾದ ಎಪಿಟಾಕ್ಸಿಯಲ್ ಉತ್ಪಾದನೆಯಲ್ಲಿ ಬಳಸಲಾಗುವ ಉಪಭೋಗ್ಯ ವಸ್ತುಗಳು, ಮಾರುಕಟ್ಟೆ ಪ್ರಮಾಣ ಚಿಕ್ಕದಾಗಿದ್ದರೂ ಸಹ. ಮುಂದಿನದು TaC-ಲೇಪಿತ ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್, ಇದು ಬೇರ್ ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ಅಥವಾ SiC-ಲೇಪಿತ ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್‌ಗಿಂತ ಉತ್ತಮ ರಾಸಾಯನಿಕ ತುಕ್ಕು ನಿರೋಧಕತೆಯನ್ನು ನೀಡುತ್ತದೆ, ಆದರೆ ಇದು ದುಬಾರಿಯಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ಇನ್ನೂ ಅಭಿವೃದ್ಧಿಯ ಆರಂಭಿಕ ಹಂತಗಳಲ್ಲಿದೆ. ಪ್ರಸ್ತುತ, ದೇಶೀಯ ಕಂಪನಿಗಳುಲಿಯುಫಾಂಗ್ ಅರೆವಾಹಕ, ಸೆಮಿಸೆರಾ, ಮತ್ತುವೆಟೆಕ್ ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್ಈ ಕ್ಷೇತ್ರದಲ್ಲಿ ಸಂಶೋಧನೆ ಮತ್ತು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಯಲ್ಲಿ ತೊಡಗಿಸಿಕೊಂಡಿದ್ದಾರೆ.
ಪೋಸ್ಟ್ ಸಮಯ: ಮೇ-20-2026