ວິທີແກ້ໄຂເຄື່ອງເຮັດຄວາມຮ້ອນ Graphite ທີ່ມີຄວາມບໍລິສຸດສູງສຳລັບ Epitaxy ເຄິ່ງຕົວນຳ

ໃນຂະບວນການເຄິ່ງຕົວນຳທີ່ມີອຸນຫະພູມສູງ ເຊັ່ນ MOCVD (ການວາງໄອນ້ຳເຄມີໂລຫະ-ອິນຊີ) ແລະ ການເຕີບໂຕຂອງ SiC epitaxial, ການຄວບຄຸມພາກສະໜາມຄວາມຮ້ອນຈະກຳນົດໂດຍກົງເຖິງຄວາມສະໝໍ່າສະເໝີຂອງຄວາມໜາຂອງການວາງຟິມ, ຄວາມເຂັ້ມຂຸ້ນຂອງການເສີມ, ແລະ ຜົນຜະລິດຂອງແຜ່ນເວເຟີສຸດທ້າຍ. ໃນຖານະເປັນອົງປະກອບພາກສະໜາມຄວາມຮ້ອນຫຼັກ,ເຄື່ອງເຮັດຄວາມຮ້ອນກຣາໄຟທ໌ທີ່ມີຄວາມບໍລິສຸດສູງຕ້ອງປະຕິບັດງານຢ່າງໝັ້ນຄົງ ແລະ ຕໍ່ເນື່ອງພາຍໃຕ້ອຸນຫະພູມທີ່ຮຸນແຮງເກີນ 1600°C ພາຍໃນສະພາບແວດລ້ອມອາຍແກັສຂະບວນການທີ່ມີການກັດກ່ອນສູງ. ໂດຍລວມເອົາການສຶກສາກໍລະນີການນຳໃຊ້ຂອງລູກຄ້າທີ່ແທ້ຈິງເຂົ້າກັບຄວາມຮູ້ກ່ຽວກັບຜະລິດຕະພັນທີ່ສຳຄັນ, ບົດຄວາມນີ້ໃຫ້ການວິເຄາະຢ່າງເລິກເຊິ່ງກ່ຽວກັບຂໍ້ໄດ້ປຽບທາງດ້ານເຕັກນິກ, ການອອກແບບໂຄງສ້າງ, ແລະ ບົດບາດສຳຄັນຂອງເຄື່ອງເຮັດຄວາມຮ້ອນແກຣໄຟທ໌ທີ່ມີຄວາມບໍລິສຸດສູງໃນການຜະລິດເວເຟີເຄິ່ງຕົວນຳ.

ເປັນຫຍັງຕ້ອງເລືອກເຄື່ອງເຮັດຄວາມຮ້ອນກຣາໄຟທ໌ທີ່ມີຄວາມບໍລິສຸດສູງສຳລັບລະບົບ MOCVD?

ໃນຂະບວນການທີ່ສຳຄັນເຊັ່ນ MOCVD ແລະ epitaxy GaN/SiC, ເຖິງແມ່ນວ່າການປ່ຽນແປງຂອງອຸນຫະພູມເລັກນ້ອຍ (>2°C) ສາມາດນໍາໄປສູ່ການປ່ຽນຄວາມຍາວຂອງຄື້ນ ຫຼື ຂໍ້ບົກຜ່ອງຂອງຜລຶກໃນຊັ້ນ epitaxial. ໂດຍນໍາໃຊ້ປະໂຫຍດຈາກການນໍາຄວາມຮ້ອນສູງ (100–150 W/m·K) ແລະ ສໍາປະສິດການຂະຫຍາຍຕົວທາງຄວາມຮ້ອນ (CTE) ທີ່ຕໍ່າຫຼາຍ, ວັດສະດຸ graphite ທີ່ມີຄວາມບໍລິສຸດສູງຈະນໍາຄວາມຮ້ອນໄດ້ຢ່າງລຽບງ່າຍ ແລະ ວ່ອງໄວທົ່ວພື້ນຜິວຂອງຕົວຮັບ ແລະ ແຜ່ນ wafer ທັງໝົດຢ່າງເປັນເອກະພາບ.

ຄວາມເປັນເອກະພາບຂອງພາກສະໜາມອຸນຫະພູມ ແລະ ການຄວບຄຸມຫຼາຍເຂດ

ເພື່ອຕ້ານການສູນເສຍລັງສີຄວາມຮ້ອນຢູ່ແຄມຂອງຫ້ອງ epitaxy, ເຄື່ອງເຮັດຄວາມຮ້ອນ graphite ທີ່ມີຄວາມບໍລິສຸດສູງໂດຍທົ່ວໄປແລ້ວຈະລວມເອົາການອອກແບບການຄວບຄຸມອຸນຫະພູມທີ່ເປັນເອກະລາດຫຼາຍເຂດ. ຜ່ານການປັບເຂດຄວາມຕ້ານທານທີ່ຊັດເຈນ, ວິສະວະກອນປັບແຕ່ງພື້ນທີ່ຕັດຂວາງຂອງວົງຈອນ ແລະ ຄວາມຕ້ານທານໄຟຟ້າຕາມລັກສະນະການສູນເສຍຄວາມຮ້ອນຂອງພາກສະໜາມການໄຫຼຂອງຫ້ອງ. ສິ່ງນີ້ຮັກສາຄວາມແຕກຕ່າງຂອງພາກສະໜາມອຸນຫະພູມໃນທົ່ວພື້ນທີ່ການເຕີບໂຕຂອງແຜ່ນເວເຟີຢ່າງເຂັ້ມງວດພາຍໃນ ±1°C, ຮັບປະກັນຄວາມສອດຄ່ອງທາງໄຟຟ້າໃນທົ່ວແຜ່ນເວເຟີທັງໝົດໃນແຜ່ນດິດ.

ການຄວບຄຸມປະລິມານຂີ້ເທົ່າ ແລະ ການຮັບປະກັນສິ່ງແວດລ້ອມທີ່ບໍລິສຸດທີ່ສຸດ

ຂະບວນການ epitaxy ຂອງເຊມິຄອນດັກເຕີມີຄວາມອ່ອນໄຫວເປັນພິເສດຕໍ່ກັບສິ່ງເຈືອປົນໂລຫະ. ແກຣໄຟຕ໌ອຸດສາຫະກໍາມາດຕະຖານປະກອບດ້ວຍອົງປະກອບໂລຫະຮ່ອງຮອຍເຊັ່ນ: ທາດເຫຼັກ (Fe), ນິກເກີນ (Ni), ແລະທອງແດງ (Cu), ເຊິ່ງລະເຫີຍ ແລະແຜ່ກະຈາຍເຂົ້າໄປໃນຊັ້ນ epitaxial ໄດ້ງ່າຍໃນອຸນຫະພູມສູງ, ເຊິ່ງສົ່ງຜົນກະທົບຕໍ່ແຮງດັນໄຟຟ້າແຕກຫັກຂອງອຸປະກອນ ແລະການເຄື່ອນໄຫວຂອງພາຫະນະ. ເຄື່ອງເຮັດຄວາມຮ້ອນແກຣໄຟຕ໌ທີ່ມີຄວາມບໍລິສຸດສູງຜ່ານຂະບວນການບໍລິສຸດດ້ວຍຄໍລໍຣີນທີ່ອຸນຫະພູມສູງ, ຫຼຸດຜ່ອນປະລິມານຂີ້ເທົ່າທັງໝົດໃຫ້ຕໍ່າກວ່າ 5 ppm (ແລະຕໍ່າກວ່າ 2 ppm ສໍາລັບຊັ້ນເຊມິຄອນດັກເຕີລະດັບສູງ), ປ້ອງກັນການປົນເປື້ອນຂ້າມຂອງແຜ່ນ epitaxial ຈາກສິ່ງເຈືອປົນຄວາມຮ້ອນທີ່ແຫຼ່ງກໍາເນີດ.

ອົງປະກອບຄວາມຮ້ອນ Graphite ຂັ້ນສູງໃນການປຸງແຕ່ງ Wafer ເຄິ່ງຕົວນຳ

ອົງປະກອບຄວາມຮ້ອນຂອງເຄື່ອງເຮັດຄວາມຮ້ອນແບບເຄິ່ງຕົວນຳຜ່ານວົງຈອນການໃຫ້ຄວາມຮ້ອນ ແລະ ຄວາມເຢັນຢ່າງໄວວາເລື້ອຍໆຕັ້ງແຕ່ອຸນຫະພູມຫ້ອງຈົນເຖິງຫຼາຍພັນອົງສາເຊນຊຽດ. ບໍ່ເຫມືອນກັບສາຍຄວາມຮ້ອນໂລຫະ (ເຊັ່ນ: ສະເຕນ ຫຼື ໂມລິບດີນຳ) ເຊິ່ງມັກຈະເກີດປະຕິກິລິຍາຊ້ຳ, ແຕກງ່າຍ, ຫຼື ຫ່ຽວລົງໃນອຸນຫະພູມສູງ, ແກຣໄຟທ໌ສະແດງຄຸນສົມບັດທາງກາຍະພາບທີ່ເປັນເອກະລັກຄື: ຄວາມແຂງແຮງເພີ່ມຂຶ້ນຕາມອຸນຫະພູມ.

ຄວາມແຂງແຮງທາງກົນຈັກໃນອຸນຫະພູມສູງ ແລະ ຄວາມຕ້ານທານຄວາມອິດເມື່ອຍຂອງໂຄງສ້າງ

ຄວາມແຂງແຮງຂອງແຮງດຶງ ແລະ ຄວາມແຂງແຮງຂອງການບິດງໍຂອງວັດສະດຸແກຣໄຟຈະເພີ່ມຂຶ້ນເມື່ອອຸນຫະພູມເພີ່ມຂຶ້ນ, ໂດຍສູງສຸດລະຫວ່າງ 2000°C ແລະ 2500°C. ລັກສະນະນີ້ຮັບປະກັນວ່າເຄື່ອງເຮັດຄວາມຮ້ອນແກຣໄຟຈະບໍ່ມີການຫຍ่อนຍານທາງກົນຈັກ ຫຼື ການແຕກຫັກຂອງໂຄງສ້າງພາຍໃຕ້ລັງສີຄວາມຮ້ອນທີ່ຮຸນແຮງ ແລະ ການເຮັດວຽກທີ່ອຸນຫະພູມສູງ. ດັ່ງນັ້ນ, ຄວາມໝັ້ນຄົງຂອງຄວາມຕ້ານທານໄຟຟ້າຈຶ່ງຖືກຮັກສາໄວ້ຕະຫຼອດວົງຈອນການເຮັດວຽກທີ່ຍາວນານ, ເຊິ່ງຊ່ວຍຫຼຸດຜ່ອນເວລາຢຸດເຮັດວຽກທີ່ບໍ່ໄດ້ວາງແຜນໄວ້ຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ.

ການເຄື່ອງຈັກ 3D ແບບແມ່ນຍຳ ແລະ ຮູບແບບວົງຈອນທີ່ສັບສົນ

ເຄື່ອງປະຕິກອນເຄິ່ງຕົວນຳທີ່ທັນສະໄໝຕ້ອງການຮູບແບບພື້ນທີ່ທີ່ກະທັດຮັດທີ່ສຸດ. ແກຣໄຟທ໌ທີ່ມີຄວາມບໍລິສຸດສູງມີຄວາມສາມາດໃນການປຸງແຕ່ງທີ່ໂດດເດັ່ນ ແລະ ສາມາດປຸງແຕ່ງຜ່ານເຄື່ອງຈັກ CNC 5 ແກນທີ່ມີຄວາມແມ່ນຍໍາສູງໃຫ້ເປັນຮູບແບບວົງຈອນທີ່ສັບສົນ - ເຊັ່ນ: ໂຄງສ້າງເກຼີດສາມເຟດ, ເສັ້ນທາງພັບແບບ serpentine, ແລະວົງຈອນແບບ double-helix. ການຕັ້ງຄ່າເລຂາຄະນິດທີ່ມີຄວາມແມ່ນຍໍາສູງເຫຼົ່ານີ້ເພີ່ມພື້ນທີ່ຜິວຄວາມຮ້ອນພາຍໃນພື້ນທີ່ຈໍາກັດ, ບັນລຸຜົນຜະລິດຄວາມໜາແໜ້ນຂອງພະລັງງານສູງດ້ວຍຜົນກະທົບຂອງຄວາມเหนี่ยวนำຕໍ່າ.

ຂໍ້ໄດ້ປຽບດ້ານປະສິດທິພາບຫຼັກຂອງເຄື່ອງເຮັດຄວາມຮ້ອນກຣາໄຟດທີ່ເຄືອບ SiC

ເພື່ອຕ້ານທານກັບສະພາບແວດລ້ອມຂອງຂະບວນການທີ່ຮຸນແຮງຂຶ້ນ — ເຊັ່ນ: ບັນຍາກາດການຫຼຸດຜ່ອນໄຮໂດເຈນທີ່ມີອຸນຫະພູມສູງ ຫຼື ອາຍແກັສສະກັດທີ່ມີຄລໍຣີນ/ຟລູອໍຣີນ — ການວາງຊັ້ນຊິລິກອນຄາໄບທີ່ໜາແໜ້ນ (CVD SiC Coating) ໄວ້ເທິງໜ້າດິນຂອງຊັ້ນຮອງພື້ນແກຣໄຟທ໌ທີ່ມີຄວາມບໍລິສຸດສູງໄດ້ກາຍເປັນວິທີແກ້ໄຂມາດຕະຖານອຸດສາຫະກຳ.

ຄວາມຕ້ານທານການກັດກ່ອນຂອງໄຮໂດເຈນ ແລະ ການຫຼົ່ນຂອງອະນຸພາກສູນ

ໃນລະຫວ່າງການ epitaxy SiC ແລະ Silicon, ຄວາມເຂັ້ມຂຸ້ນສູງຂອງ H2₂ອາຍແກັສກັດຫີນແກຣໄຟທ໌ທີ່ບໍ່ໄດ້ເຄືອບຢ່າງຮຸນແຮງໃນອຸນຫະພູມສູງ (ການກັດໄຮໂດຣເຈນປະກອບເປັນອາຍແກັສມີເທນ), ເຮັດໃຫ້ໜ້າດິນຂອງຫີນແກຣໄຟທ໌ວ່າງ, ມີແນວໂນ້ມທີ່ຈະແຕກ, ແລະສ້າງການປົນເປື້ອນຂອງອະນຸພາກ. ການເຄືອບ SiC CVD ທີ່ໜາແໜ້ນ 100% ປິດຮູຂຸມຂົນຂະໜາດນ້ອຍເທິງໜ້າດິນຂອງຫີນແກຣໄຟທ໌, ແຍກການກັດເຊາະຂອງອາຍແກັສໄດ້ຢ່າງສົມບູນ ແລະສ້າງສະພາບແວດລ້ອມຂະບວນການທີ່ສະອາດທີ່ສຸດໂດຍບໍ່ມີການຫຼົ່ນຂອງອະນຸພາກ.

ຄວາມທົນທານໃນສື່ທີ່ຮຸກຮານ ແລະ ການຫຼຸດຜ່ອນຕົ້ນທຶນການເປັນເຈົ້າຂອງທັງໝົດ (TCO)

ໃນສະພາບແວດລ້ອມປະຕິກິລິຍາທີ່ກ່ຽວຂ້ອງກັບອາຍແກັສທີ່ມີການເຄື່ອນໄຫວສູງເຊັ່ນ HCl ແລະ NH4₃, ການເຄືອບ SiC CVD ສະແດງໃຫ້ເຫັນເຖິງຄວາມเฉื่อยชาທາງເຄມີທີ່ດີກວ່າ. ມັນບໍ່ພຽງແຕ່ປົກປ້ອງຊັ້ນຮອງ graphite ຈາກການກັດກ່ອນເທົ່ານັ້ນ ແຕ່ຍັງຍືດອາຍຸການໃຊ້ງານຂອງອົງປະກອບຄວາມຮ້ອນ (ໂດຍປົກກະຕິແລ້ວຈະເພີ່ມອາຍຸການໃຊ້ງານຫຼາຍກວ່າ 200%). ສິ່ງນີ້ຊ່ວຍຫຼຸດຜ່ອນຕົ້ນທຶນການເປັນເຈົ້າຂອງທັງໝົດ (TCO) ຂອງໂຮງງານຜະລິດເຄິ່ງຕົວນຳ ແລະ ຕົ້ນທຶນທີ່ຄິດໄລ່ຕໍ່ແຜ່ນເວເຟີລົງໄດ້ຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ.

ການສຶກສາກໍລະນີ: ການແກ້ໄຂຄວາມສະເໝີພາບທາງຄວາມຮ້ອນ ແລະ ການປົນເປື້ອນຂອງອະນຸພາກໃນ SiC Epitaxy

ຈຸດເຈັບປວດຂອງລູກຄ້າ:ຜູ້ຜະລິດ epitaxy semiconductor ລຸ້ນທີ 3 ທີ່ມີຊື່ສຽງໃນເຢຍລະມັນໄດ້ປະເຊີນກັບບັນຫາທີ່ສຳຄັນສອງຢ່າງໃນລະຫວ່າງການເຕີບໃຫຍ່ຂອງ epitaxial SiC ຂະໜາດ 6 ນິ້ວ (ອຸນຫະພູມຂະບວນການ 1650°C, H₂+ ບັນຍາກາດ TCS): ທຳອິດ, ຄວາມໜາຂອງຊັ້ນ epitaxial ທີ່ຂອບແຜ່ນ wafer ສູງເຖິງ ±3.8%, ເຊິ່ງເຮັດໃຫ້ອຸປະກອນຂອບລົ້ມເຫຼວ. ອັນທີສອງ, ເຄື່ອງເຮັດຄວາມຮ້ອນ graphite OEM ຕົ້ນສະບັບສະແດງໃຫ້ເຫັນການກັດກ່ອນຂອງໄຮໂດເຈນ ແລະ ການແຕກຂອງພື້ນຜິວຢ່າງຮຸນແຮງຫຼັງຈາກໃຊ້ງານໄດ້ພຽງ 120 ຊົ່ວໂມງ, ເຊິ່ງນຳໄປສູ່ການຫຼຸບລົງຂອງອະນຸພາກໃນຫ້ອງປະຕິກິລິຍາ - ເກີນຂອບເຂດຄວາມໜາແໜ້ນຂອງຂໍ້ບົກພ່ອງດ້ານຄຸນນະພາບໂດຍສະເລ່ຍ 3 ເທົ່າ.

ການວິນິດໄສພະລັງງານ VET ແລະ ວິທີແກ້ໄຂແບບກຳນົດເອງ

ເມື່ອເຂົ້າຮ່ວມ, ທີມງານວິສະວະກຳ VET Energy ໄດ້ປະຕິບັດການຈຳລອງແບບປະສົມປະສານລະຫວ່າງໄຟຟ້າຄວາມຮ້ອນ ແລະ ການໄຫຼຂອງນ້ຳໃນເຄື່ອງເຮັດຄວາມຮ້ອນ OEM ຕົ້ນສະບັບ. ການວິນິດໄສສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າມີການຊົດເຊີຍພະລັງງານຄວາມຮ້ອນບໍ່ພຽງພໍຢູ່ແຄມ ແລະ ຮອຍແຕກຂອງຮູຂຸມຂົນຂະໜາດນ້ອຍ/ຄວາມກົດດັນຄວາມຮ້ອນໃນການເຄືອບ SiC ເທິງໜ້າດິນ (ຄວາມໜາຂອງການເຄືອບມີພຽງແຕ່ 60μm ທີ່ມີການຍຶດຕິດທີ່ອ່ອນແອ). ເພື່ອຕອບສະໜອງ, VET Energy ໄດ້ສະໜອງວິທີແກ້ໄຂດ້ານວິສະວະກຳທີ່ແນໃສ່ເປົ້າໝາຍ:

• ການເພີ່ມປະສິດທິພາບໂຄງສ້າງສະໜາມຄວາມຮ້ອນ:ໄດ້ຈັດຕັ້ງປະຕິບັດການອອກແບບການຄວບຄຸມຄວາມຕ້ານທານແບບອິດສະຫຼະ 3 ເຂດ, ຫຼຸດຜ່ອນພາກຕັດຂວາງຄວາມຮ້ອນທາງເລຂາຄະນິດລົງ 8% ໃກ້ກັບເຂດກະຈາຍຂອບເພື່ອເພີ່ມຄວາມໜາແໜ້ນຂອງພະລັງງານໃນທ້ອງຖິ່ນ.
• ການຍົກລະດັບຊັ້ນໃຕ້ດິນທີ່ມີຄວາມບໍລິສຸດສູງ:ແກຣໄຟທ໌ໄອໂຊສະແຕັກທີ່ມີຄວາມໜາແໜ້ນສູງທີ່ເລືອກໄວ້ ທີ່ມີປະລິມານຂີ້ເທົ່າ <2 ppm, ເຊິ່ງກົງກັບສຳປະສິດການຂະຫຍາຍຕົວທາງຄວາມຮ້ອນ (CTE) ກັບການເຄືອບ SiC (ການຈັບຄູ່ CTE >98%).
• ການຍົກລະດັບຂະບວນການ CVD SiC:ໄດ້ນຳໃຊ້ຂະບວນການວາງຊັ້ນ CVD ທີ່ໄດ້ຮັບການປັບປຸງໃຫ້ດີຂຶ້ນ, ເພີ່ມຄວາມໜາຂອງຊັ້ນເຄືອບ SiC ຂອງພື້ນຜິວເປັນ 150 ± 10 μm ດ້ວຍໂຄງສ້າງເມັດທີ່ໜາແໜ້ນ, ບໍ່ມີຮູຂຸມຂົນທີ່ສາມາດຕ້ານທານກັບ 1700°CH4.₂ການລ້າງອອກ.

ຜົນການຈັດຕັ້ງປະຕິບັດ ແລະ ມູນຄ່າຂອງລູກຄ້າທີ່ສົ່ງມອບ

ຫຼັງຈາກການກວດສອບສາຍການຜະລິດຕິດຕໍ່ກັນ 30 ມື້, ລູກຄ້າໄດ້ລາຍງານການປັບປຸງປະສິດທິພາບທີ່ໂດດເດັ່ນ: ຄວາມໜາຂອງແຜ່ນແພ epitaxial ແບບແຜ່ນແພເຕັມຮູບແບບ (ລວມທັງການຍົກເວັ້ນຂອບ 3 ມມ) ໄດ້ດີຂຶ້ນຢ່າງຫຼວງຫຼາຍຈາກ±3.8% ຫາ ±0.8%ເຄື່ອງເຮັດຄວາມຮ້ອນເຮັດວຽກຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງເປັນເວລາຫຼາຍກວ່າ 400 ຊົ່ວໂມງໂດຍບໍ່ມີການແຕກຂອງຊັ້ນເຄືອບ ຫຼື ການລອກພື້ນຜິວ; ຂໍ້ບົກຜ່ອງຂອງອະນຸພາກໃນຫ້ອງດ່ຽວ (>0.5μm) ແມ່ນຫຼຸດລົງ 85%ສິ່ງນີ້ເຮັດໃຫ້ຜົນຜະລິດຊິບ prime ຕໍ່ແຜ່ນ wafer ເພີ່ມຂຶ້ນໂດຍກົງ 12% ແລະ ຫຼຸດຜ່ອນຄ່າໃຊ້ຈ່າຍໃນການບຳລຸງຮັກສາອຸປະກອນປະຈຳປີລົງປະມານ85,000 ເອີໂຣ.

ຄຳຖາມທີ່ຖືກຖາມເລື້ອຍໆ