ಆಧುನಿಕ LPCVD ಫರ್ನೇಸ್ ಸಂಸ್ಕರಣೆಗೆ SiC ಕ್ಯಾಂಟಿಲಿವರ್ ಪ್ಯಾಡಲ್ ಏಕೆ ನಿರ್ಣಾಯಕವಾಗಿದೆ

ಅರೆವಾಹಕ ಉತ್ಪಾದನೆಯು ಸಣ್ಣ ಸಾಧನ ಜ್ಯಾಮಿತಿಗಳು, ಹೆಚ್ಚಿನ ವೇಫರ್ ಥ್ರೋಪುಟ್ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚು ಕಠಿಣ ಮಾಲಿನ್ಯ ನಿಯಂತ್ರಣ ಮಾನದಂಡಗಳ ಕಡೆಗೆ ವಿಕಸನಗೊಳ್ಳುತ್ತಿದ್ದಂತೆ, ಉಷ್ಣ ಸಂಸ್ಕರಣಾ ಉಪಕರಣಗಳು ಅಭೂತಪೂರ್ವ ಎಂಜಿನಿಯರಿಂಗ್ ಸವಾಲುಗಳನ್ನು ಎದುರಿಸುತ್ತಿವೆ. LPCVD, ಉಷ್ಣ ಆಕ್ಸಿಡೀಕರಣ, ಡೋಪಂಟ್ ಪ್ರಸರಣ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ-ತಾಪಮಾನದ ಅನೆಲಿಂಗ್‌ನಂತಹ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳು ಈಗ ಬಿಗಿಯಾದ ತಾಪಮಾನ ಏಕರೂಪತೆಯನ್ನು ಮಾತ್ರವಲ್ಲದೆ ದೀರ್ಘ ಉಪಕರಣಗಳ ಅಪ್‌ಟೈಮ್, ಕಡಿಮೆ ಕಣ ಉತ್ಪಾದನೆ ಮತ್ತು ಸುಧಾರಿತ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆ ಪುನರಾವರ್ತನೀಯತೆಯನ್ನು ಬಯಸುತ್ತವೆ.

ಪ್ರಕ್ರಿಯೆ ಅನಿಲಗಳು, ಕುಲುಮೆಯ ಕೊಳವೆಗಳು ಅಥವಾ ಶೇಖರಣಾ ರಸಾಯನಶಾಸ್ತ್ರಗಳಿಗೆ ಹೋಲಿಸಿದರೆ ಇದನ್ನು ಹೆಚ್ಚಾಗಿ ಕಡೆಗಣಿಸಲಾಗುತ್ತದೆಯಾದರೂ, ಕ್ಯಾಂಟಿಲಿವರ್ ಪ್ಯಾಡಲ್ ಹೆಚ್ಚಿನ-ತಾಪಮಾನದ ಪರಿಸರದಲ್ಲಿ ವೇಫರ್‌ಗಳು ಹೇಗೆ ವರ್ತಿಸುತ್ತವೆ ಎಂಬುದನ್ನು ಮೂಲಭೂತವಾಗಿ ನಿರ್ಧರಿಸುತ್ತದೆ. ಅನೇಕ ಮುಂದುವರಿದ ಫ್ಯಾಬ್‌ಗಳಲ್ಲಿ, ಇದನ್ನು ಇನ್ನು ಮುಂದೆ ಸರಳ ಉಪಭೋಗ್ಯ ಘಟಕವೆಂದು ಪರಿಗಣಿಸಲಾಗುವುದಿಲ್ಲ, ಬದಲಿಗೆ ಸ್ಥಿರ ಮತ್ತು ಪುನರಾವರ್ತನೀಯ ಅರೆವಾಹಕ ಸಂಸ್ಕರಣೆಗೆ ಪ್ರಮುಖ ಸಕ್ರಿಯಗೊಳಿಸುವ ವಸ್ತುವೆಂದು ಪರಿಗಣಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.

SiC ಕ್ಯಾಂಟಿಲಿವರ್ ಪ್ಯಾಡಲ್ ಎಂದರೇನು?

SiC ಕ್ಯಾಂಟಿಲಿವರ್ ಪ್ಯಾಡಲ್ ಎನ್ನುವುದು ಹೆಚ್ಚಿನ ಶುದ್ಧತೆಯ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಕಾರ್ಬೈಡ್ ರಚನಾತ್ಮಕ ಘಟಕವಾಗಿದ್ದು, ಇದನ್ನು ಪ್ರಾಥಮಿಕವಾಗಿ ಅರೆವಾಹಕ ಪ್ರಸರಣ ಕುಲುಮೆಗಳು ಮತ್ತು LPCVD ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳಲ್ಲಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಇದನ್ನು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಹೆಚ್ಚಿನ-ತಾಪಮಾನದ ಸಂಸ್ಕರಣೆಯ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಸ್ಫಟಿಕ ಶಿಲೆ ಅಥವಾ SiC ವೇಫರ್ ದೋಣಿಗಳನ್ನು ಬೆಂಬಲಿಸುವ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಉದ್ದವಾದ ಕ್ಯಾಂಟಿಲಿವರ್ ಕಿರಣದ ರಚನೆಯಾಗಿ ವಿನ್ಯಾಸಗೊಳಿಸಲಾಗಿದೆ.

ಘಟಕವನ್ನು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಈ ಕೆಳಗಿನವುಗಳನ್ನು ಬಳಸಿ ತಯಾರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ:

● ಮರುಸ್ಫಟಿಕೀಕರಣಗೊಂಡ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಕಾರ್ಬೈಡ್ (RSiC)

● ರಾಸಾಯನಿಕ ಆವಿ ಶೇಖರಣೆಗೊಂಡ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಕಾರ್ಬೈಡ್ (CVD SiC)

● ಹೆಚ್ಚಿನ ಸಾಂದ್ರತೆಯ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಾ-ಬಂಧಿತ SiC ವಸ್ತುಗಳು

ಕೂರ್ಸ್‌ಟೆಕ್ ಮತ್ತು ಸೇಂಟ್-ಗೋಬೈನ್ ಪರ್ಫಾರ್ಮೆನ್ಸ್ ಸೆರಾಮಿಕ್ಸ್ ಪ್ರಕಟಿಸಿದ ವಸ್ತು ದತ್ತಾಂಶದ ಪ್ರಕಾರ, ಹೆಚ್ಚಿನ ಶುದ್ಧತೆಯ SiC ವಸ್ತುಗಳು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಪ್ರದರ್ಶಿಸುತ್ತವೆ:

● ಉಷ್ಣ ವಾಹಕತೆ: ಕೋಣೆಯ ಉಷ್ಣಾಂಶದಲ್ಲಿ ಸರಿಸುಮಾರು 120–200 W/m·K

● ಜಡ ವಾತಾವರಣದಲ್ಲಿ ಗರಿಷ್ಠ ಕಾರ್ಯಾಚರಣಾ ತಾಪಮಾನ: 1600°C ಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚು.

● ಉಷ್ಣ ವಿಸ್ತರಣಾ ಗುಣಾಂಕ (CTE): ಸರಿಸುಮಾರು 4.0–4.5×10⁻⁶/K.

● HCl, NH₃, O₂, ಮತ್ತು ಕ್ಲೋರಿನೇಟೆಡ್ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆ ರಸಾಯನಶಾಸ್ತ್ರಕ್ಕೆ ಅತ್ಯುತ್ತಮ ಪ್ರತಿರೋಧ.

LPCVD ಸಂಸ್ಕರಣೆಯಲ್ಲಿ SiC ಕ್ಯಾಂಟಿಲಿವರ್ ಪ್ಯಾಡಲ್‌ನ ಪಾತ್ರ

ಎಲ್ಲಾ ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್‌ಗಳಲ್ಲಿ, LPCVD ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳು SiC ಕ್ಯಾಂಟಿಲಿವರ್ ಪ್ಯಾಡಲ್‌ಗಳಿಗೆ ಪ್ರಮುಖ ಬಳಕೆಯ ಸಂದರ್ಭಗಳಲ್ಲಿ ಒಂದನ್ನು ಪ್ರತಿನಿಧಿಸುತ್ತವೆ.

ಅಂತಹ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳು:

● ಪಾಲಿಸಿಲಿಕಾನ್ ಶೇಖರಣೆ.

● ಸಿಲಿಕಾನ್ ನೈಟ್ರೈಡ್ (Si₃N₄).

● ಕಡಿಮೆ ಒತ್ತಡದ ಆಕ್ಸೈಡ್ ಶೇಖರಣೆ.

ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ದೀರ್ಘ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆ ಚಕ್ರಗಳು ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚು ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಾತ್ಮಕ ರಾಸಾಯನಿಕ ಪರಿಸರಗಳಲ್ಲಿ, 500°C ಮತ್ತು 900°C ನಡುವೆ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತವೆ.

ಈ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳ ಒಳಗೆ, ಕ್ಯಾಂಟಿಲಿವರ್ ಪ್ಯಾಡಲ್ ಏಕಕಾಲದಲ್ಲಿ ಹಲವಾರು ಅಗತ್ಯ ಕಾರ್ಯಗಳನ್ನು ನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತದೆ.

ಮೊದಲನೆಯದಾಗಿ, ಇದು ಫರ್ನೇಸ್ ಟ್ಯೂಬ್‌ಗೆ ಪ್ರವೇಶಿಸುವ ಮತ್ತು ನಿರ್ಗಮಿಸುವ ವೇಫರ್ ದೋಣಿಗಳಿಗೆ ಸ್ಥಿರವಾದ ಯಾಂತ್ರಿಕ ಸಾಗಣೆಯನ್ನು ಒದಗಿಸುತ್ತದೆ. ಆಧುನಿಕ ಲಂಬ ಕುಲುಮೆಗಳು ಪ್ರತಿ ಬ್ಯಾಚ್‌ಗೆ ನೂರಾರು ವೇಫರ್‌ಗಳನ್ನು ಒಯ್ಯಬಹುದಾದ್ದರಿಂದ, ಸ್ವಲ್ಪ ಪ್ಯಾಡಲ್ ವಿರೂಪತೆಯು ಸಹ ವೇಫರ್ ತಪ್ಪು ಜೋಡಣೆ, ಅಸ್ಥಿರ ಅಂತರ ಅಥವಾ ಯಾಂತ್ರಿಕ ಒತ್ತಡದ ಸಂಗ್ರಹಣೆಗೆ ಕಾರಣವಾಗಬಹುದು.

ಎರಡನೆಯದಾಗಿ, ಉಷ್ಣ ಏಕರೂಪತೆಯಲ್ಲಿ ಪ್ಯಾಡಲ್ ಪ್ರಮುಖ ಪಾತ್ರ ವಹಿಸುತ್ತದೆ. SiC ಯ ಹೆಚ್ಚಿನ ಉಷ್ಣ ವಾಹಕತೆಯು ಬೆಂಬಲ ರಚನೆಯ ಉದ್ದಕ್ಕೂ ಶಾಖವನ್ನು ಹೆಚ್ಚು ಸಮವಾಗಿ ವಿತರಿಸಲು ಅನುವು ಮಾಡಿಕೊಡುತ್ತದೆ, ಶೇಖರಣಾ ಏಕರೂಪತೆಯ ಮೇಲೆ ಪರಿಣಾಮ ಬೀರುವ ಸ್ಥಳೀಯ ಉಷ್ಣ ಇಳಿಜಾರುಗಳನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ.

ಮೂರನೆಯದಾಗಿ, ಕಡಿಮೆ ಕಣ ಉತ್ಪಾದನೆಯು ನಿರ್ಣಾಯಕವಾಗಿದೆ. ಅರೆವಾಹಕ ಕಣಗಳು ನೇರ ಇಳುವರಿ ಕೊಲೆಗಾರಗಳಾಗಿವೆ, ವಿಶೇಷವಾಗಿ ಮುಂದುವರಿದ ತರ್ಕ ಮತ್ತು ವಿದ್ಯುತ್ ಅರೆವಾಹಕ ಉತ್ಪಾದನೆಯಲ್ಲಿ. ಅದರ ದಟ್ಟವಾದ ಸೆರಾಮಿಕ್ ರಚನೆ ಮತ್ತು ಬಲವಾದ ತುಕ್ಕು ನಿರೋಧಕತೆಯಿಂದಾಗಿ, ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ ವಸ್ತುಗಳಿಗೆ ಹೋಲಿಸಿದರೆ ಹೆಚ್ಚಿನ ಶುದ್ಧತೆಯ SiC ಕಣ ಚೆಲ್ಲುವ ಅಪಾಯವನ್ನು ಗಮನಾರ್ಹವಾಗಿ ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ.

ಮುಂದುವರಿದ LPCVD ಉತ್ಪಾದನಾ ಮಾರ್ಗಗಳಲ್ಲಿ, ಪ್ಯಾಡಲ್‌ನ ದೀರ್ಘಕಾಲೀನ ಆಯಾಮದ ಸ್ಥಿರತೆಯು ನೇರವಾಗಿ ಪರಿಣಾಮ ಬೀರುತ್ತದೆ:

● ಪದರದ ದಪ್ಪದ ಸ್ಥಿರತೆ.

● ವೇಫರ್‌ನಿಂದ ವೇಫರ್‌ಗೆ ಪುನರಾವರ್ತನೆ.

● ಕುಲುಮೆಯ ಕಾರ್ಯ ಸಮಯ.

ನಿಂಗ್ಬೋ VET ಎನರ್ಜಿ ಸುಧಾರಿತ ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್, ಸಿಲಿಕಾನ್ ಕಾರ್ಬೈಡ್ ಸೆರಾಮಿಕ್‌ಗಳು ಮತ್ತು ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್ ಉತ್ಪಾದನಾ ಪರಿಸರಕ್ಕಾಗಿ ವಿನ್ಯಾಸಗೊಳಿಸಲಾದ CVD-ಲೇಪಿತ ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್ ಘಟಕಗಳಲ್ಲಿ ಪರಿಣತಿ ಹೊಂದಿದೆ.

ಕೋರ್ ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್ ಉತ್ಪನ್ನಗಳು ಸೇರಿವೆ:

● SiC ಕ್ಯಾಂಟಿಲಿವರ್ ಪ್ಯಾಡಲ್

● SiC ಲೇಪಿತ ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ಸಸೆಪ್ಟರ್

● SiC ಲೇಪಿತ ವೇಫರ್ ಕ್ಯಾರಿಯರ್

● SiC ಲೇಪಿತ ಹಾಫ್‌ಮೂನ್ ಘಟಕಗಳು

● ಇಂಗಾಲ-ಇಂಗಾಲ ಸಂಯೋಜಿತ ಕ್ರೂಸಿಬಲ್‌ಗಳು

● ಮೃದುವಾದ ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ಫೆಲ್ಟ್ & ರಿಜಿಡ್ ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ಫೆಲ್ಟ್

ಈ ಉತ್ಪನ್ನಗಳನ್ನು ವ್ಯಾಪಕವಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ:

● ಎಪಿಟಾಕ್ಸಿ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳು

● LPCVD ರಿಯಾಕ್ಟರ್‌ಗಳು

● ಪ್ರಸರಣ ಕುಲುಮೆಗಳು

● SiC ಸ್ಫಟಿಕ ಬೆಳವಣಿಗೆಯ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳು

● ಹೆಚ್ಚಿನ-ತಾಪಮಾನದ ಉಷ್ಣ ಸಂಸ್ಕರಣಾ ಉಪಕರಣಗಳು.

SiC ಯ ತ್ವರಿತ ಬೆಳವಣಿಗೆ ಮತ್ತು ಮುಂದುವರಿದ ವಿದ್ಯುತ್ ಅರೆವಾಹಕ ಉತ್ಪಾದನೆಯೊಂದಿಗೆ, ಹೆಚ್ಚಿನ ಶುದ್ಧತೆ, ಹೆಚ್ಚಿನ ಸ್ಥಿರತೆಯ ಕುಲುಮೆ ಘಟಕಗಳಿಗೆ ಬೇಡಿಕೆ ಹೆಚ್ಚುತ್ತಲೇ ಇರುತ್ತದೆ. ಈ ಸಂದರ್ಭದಲ್ಲಿ, SiC ಕ್ಯಾಂಟಿಲಿವರ್ ಪ್ಯಾಡಲ್ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವು ಮುಂದಿನ ಪೀಳಿಗೆಯ ಅರೆವಾಹಕ ಸಂಸ್ಕರಣೆಯನ್ನು ಬೆಂಬಲಿಸುವ ಮೂಲಭೂತ ಅಂಶಗಳಲ್ಲಿ ಒಂದಾಗಿ ಉಳಿಯುತ್ತದೆ.