SiC ကြွေထည် Wafer Boats များသည် Semiconductor Diffusion နှင့် Oxideation Furnaces အတွက် အဘယ်ကြောင့် မရှိမဖြစ်လိုအပ်သနည်း။

တစ်ပိုင်းလျှပ်ကူးပစ္စည်းထုတ်လုပ်မှုလုပ်ငန်းစဉ်များသည် ပိုမိုကြီးမားသော wafer အရွယ်အစားများ၊ ပိုမိုတင်းကျပ်သော အပူဘတ်ဂျက်များနှင့် ချို့ယွင်းချက်ခံနိုင်ရည်နည်းပါးမှုများဆီသို့ ဆက်လက်တိုးတက်ပြောင်းလဲလာသည်နှင့်အမျှ အပူချိန်မြင့်လုပ်ငန်းစဉ်ပစ္စည်းကိရိယာများအတွင်း အသုံးပြုသောပစ္စည်းများသည် ပိုမိုအရေးပါလာပါသည်။ ဤအဓိကစားသုံးနိုင်သောပစ္စည်းများနှင့်ဖွဲ့စည်းပုံဆိုင်ရာအစိတ်အပိုင်းများထဲတွင် ဆီလီကွန်ကာဗိုက် (SiC) ကြွေထည် wafer လှေများသည် ခေတ်မီပျံ့နှံ့မှုနှင့် အောက်ဆီဒေးရှင်းမီးဖိုစနစ်များတွင် အရေးကြီးဆုံးသော အထောက်အကူပြုနည်းပညာများထဲမှ တစ်ခုအဖြစ် ပေါ်ထွက်လာခဲ့သည်။

အဆင့်မြင့် semiconductor ထုတ်လုပ်မှုပတ်ဝန်းကျင်များတွင်၊ ၎င်းတို့သည် အပူချိန်တူညီမှု၊ အမှုန်ထုတ်လုပ်မှု၊ wafer stress distribution၊ လုပ်ငန်းစဉ်တည်ငြိမ်မှုနှင့် နောက်ဆုံးတွင် device yield တို့ကို တိုက်ရိုက်လွှမ်းမိုးသည်။

အထူးသဖြင့် 300mm wafer ထုတ်လုပ်ခြင်း၊ power semiconductor ထုတ်လုပ်ခြင်းနှင့် တတိယမျိုးဆက် semiconductor ထုတ်လုပ်ခြင်းတို့တွင်၊ silicon carbide ceramic wafer boats များသည် ၎င်းတို့၏ သာလွန်ကောင်းမွန်သော အပူနှင့် စက်ပိုင်းဆိုင်ရာ ဂုဏ်သတ္တိများကြောင့် ရိုးရာ quartz-based carrier systems များကို အလျင်အမြန် အစားထိုးလျက်ရှိသည်။

ဆီလီကွန်ကာဗိုက်ကြွေပြားဝေဖာလှေဆိုတာဘာလဲ။

ဆီလီကွန်ကာဗိုက်ကြွေပြားချပ်ချပ်လှေသည် အဆင့်မြင့်ဆီလီကွန်ကာဗိုက်အခြေခံကြွေထည်များဖြင့်ပြုလုပ်ထားသော အပူချိန်မြင့်ဝေဖာသယ်ဆောင်သည့်ဖွဲ့စည်းပုံတစ်ခုဖြစ်သည်။ ၎င်း၏အဓိကရည်ရွယ်ချက်မှာ အပူကုသမှုလုပ်ငန်းများအတွင်း ဒေါင်လိုက် သို့မဟုတ် အလျားလိုက်မီးဖိုစနစ်များမှတစ်ဆင့် တစ်ပိုင်းလျှပ်ကူးပစ္စည်းဝေဖာများစွာကို ဘေးကင်းစွာထောက်ပံ့ပြီး သယ်ယူပို့ဆောင်ရန်ဖြစ်သည်။

ပုံမှန် wafer boat တွင် လုပ်ငန်းစဉ်အတွင်း မြင့်မားစွာထိန်းချုပ်ထားသော wafer အကွာအဝေးကို ထိန်းသိမ်းရန် ဒီဇိုင်းထုတ်ထားသော တိကျမှုရှိသော wafer slot များစွာပါရှိသည်။ အသုံးချမှုပေါ် မူတည်၍ ဖွဲ့စည်းပုံတွင် support beams၊ cantilever arms၊ airflow-optimized geometries နှင့် thermal mass ကို လျှော့ချရန် ဒီဇိုင်းထုတ်ထားသော အလေးချိန်ပေါ့ပါးသော reinforcement sections များလည်း ပါဝင်နိုင်သည်။

တစ်ပိုင်းလျှပ်ကာမီးဖိုစနစ်များတွင်၊ wafer boats များသည် wafer များနှင့် အပူလုပ်ဆောင်မှုပတ်ဝန်းကျင်ကြားရှိ interface အဖြစ် ထိရောက်စွာဆောင်ရွက်ပါသည်။ စက်ပစ္စည်းအတိုင်းအတာများသည် အဆင့်မြင့်နည်းပညာ node များဆီသို့ ဆက်လက်ကျုံ့သွားသည်နှင့်အမျှ၊ wafer support structure အတွင်းရှိ microscopic instabilities များပင် လုပ်ငန်းစဉ် repeatability နှင့် defect performance ကို ထိခိုက်နိုင်သည်။

ဤသည်မှာ အဆင့်မြင့်မီးဖိုထုတ်လုပ်သူများသည် ရိုးရာ fused quartz စနစ်များအစား မြင့်မားသောသန့်စင်မှုရှိသော silicon carbide ကြွေထည်အစိတ်အပိုင်းများကို ပိုမိုအသုံးပြုလာရခြင်း၏ အကြောင်းရင်းများထဲမှ တစ်ခုဖြစ်သည်။

အခန်းကဏ္ဍsပျံ့နှံ့မှုနှင့် အောက်ဆီဒေးရှင်း မီးဖိုစနစ်များတွင်

ပျံ့နှံ့မှုနှင့် အောက်ဆီဒေးရှင်းတို့သည် တစ်ပိုင်းလျှပ်ကူးပစ္စည်း ထုတ်လုပ်ရာတွင် အခြေခံအကျဆုံး အပူလုပ်ငန်းစဉ်များထဲတွင် ပါဝင်နေဆဲဖြစ်သည်။ ဤလုပ်ငန်းစဉ်များကို dopant activation၊ thermal oxide growth၊ annealing၊ drive-in dielectric formation နှင့် dielectric formation တို့အတွက် ကျယ်ကျယ်ပြန့်ပြန့် အသုံးပြုကြသည်။

ပုံမှန်လည်ပတ်မှုအပူချိန်များသည် လုပ်ငန်းစဉ်ဓာတုဗေဒနှင့် စက်ပစ္စည်းလိုအပ်ချက်များပေါ် မူတည်၍ ခန့်မှန်းခြေအားဖြင့် ၉၀၀°C မှ ၁၂၀၀°C အထိရှိသည်။ အဆင့်မြင့်ပါဝါတစ်ပိုင်းလျှပ်ကူးပစ္စည်း သို့မဟုတ် SiC စက်ပစ္စည်းအသုံးချမှုအချို့တွင် အပူစက်ဝန်းများသည် ၁၃၀၀°C ထက်ကျော်လွန်နိုင်သည်။

ဤအခြေအနေများအောက်တွင်၊ wafer boat သည် ညစ်ညမ်းမှုကို အနည်းဆုံးဖြစ်အောင်ပြုလုပ်ပြီး wafer အကွာအဝေးကို ထိန်းသိမ်းနေစဉ်တွင် ရှည်လျားသောအပူစက်ဝန်းများအတွင်း အတိုင်းအတာတည်ငြိမ်မှုကို ထိန်းသိမ်းရမည်။

ရိုးရာ ကွာ့ဇ် ဝေဖာလှေများကို ၎င်းတို့၏ မြင့်မားသော သန့်ရှင်းစင်ကြယ်မှုနှင့် ကုန်ကျစရိတ် နည်းပါးမှုကြောင့် ပျံ့နှံ့မီးဖိုများတွင် ကြာမြင့်စွာ အသုံးပြုခဲ့ကြသည်။ သို့သော် ကွာ့ဇ်ပစ္စည်းများသည် အခန်းအပူချိန်တွင် 1.4 W/m·K ဝန်းကျင်တွင် အပူစီးကူးမှု နည်းပါးသည်။

နှိုင်းယှဉ်ကြည့်လျှင်၊ ဆီလီကွန်ကာဗိုက်ကြွေထည်များသည် အဆင့်နှင့် အဏုကြည့်ဖွဲ့စည်းပုံပေါ် မူတည်၍ ခန့်မှန်းခြေအားဖြင့် 120 မှ 200 W/m·K အထိ အပူစီးကူးမှုတန်ဖိုးများကို ပြသလေ့ရှိသည်။

ဤသိသာထင်ရှားသော ကွာခြားချက်သည် မီးဖိုဝန်တစ်လျှောက် အပူချိန်တပြေးညီဖြစ်မှုကို သိသိသာသာ တိုးတက်ကောင်းမွန်စေသည်။

အပူစီးကူးမှု မြင့်မားခြင်းက အောက်ပါတို့ကို ဖြစ်စေသည်-

● ပိုမိုတူညီသော ဝေဖာအပူပေးမှု

● အပူချိန် gradient လျှော့ချခြင်း

● ဝေဖာမှ ဝေဖာအထိ ညီညာမှု ပိုမိုကောင်းမွန်လာခြင်း

● အပူဖိစီးမှု စုပုံမှု နည်းပါးခြင်း

● အောက်ဆီဒေးရှင်း သို့မဟုတ် ပျံ့နှံ့မှုအတွင်း အနားသတ်အကျိုးသက်ရောက်မှုများကို လျှော့ချခြင်း

လုပ်ငန်းစဉ်ပြတင်းပေါက်များ ဆက်လက်ကျဉ်းမြောင်းလာသည့် အဆင့်မြင့် semiconductor ထုတ်လုပ်ရေးတွင် ဤတိုးတက်မှုများသည် ဖလင်တစ်ပြေးညီဖြစ်မှုနှင့် လျှပ်စစ်စွမ်းဆောင်ရည် တသမတ်တည်းဖြစ်မှုကို တိုက်ရိုက်လွှမ်းမိုးသည်။

SiC wafer boats များသည် quartz structures များနှင့် နှိုင်းယှဉ်ပါက သိသိသာသာ မြင့်မားသော စက်ပိုင်းဆိုင်ရာ မာကျောမှုကိုလည်း ပေးစွမ်းသည်။ ၎င်းသည် 300 mm wafers အများအပြားကို စီမံဆောင်ရွက်သည့် vertical furnace systems များတွင် ပိုမိုအရေးကြီးလာပြီး၊ ထိုနေရာတွင် လှေအရှည်နှင့် စက်ပိုင်းဆိုင်ရာ ဝန်အားသည် သိသာထင်ရှားလာနိုင်သည်။

ပုံပျက်ခြင်း လျော့နည်းသွားခြင်းက အပူသံသရာတစ်လျှောက်လုံး တိကျသော ဝေဖာအကွာအဝေးနှင့် တည်ငြိမ်သော ဓာတ်ငွေ့စီးဆင်းမှု အပြုအမူကို ထိန်းသိမ်းရန် ကူညီပေးသည်။

ဆီလီကွန်ကာဗိုက်ကြွေထည်လှေများ၏ အဓိကရုပ်ပိုင်းဆိုင်ရာဂုဏ်သတ္တိများ

ဆီလီကွန်ကာဗိုက်ဝေဖာလှေများ၏ တိုးပွားလာသောလူကြိုက်များမှုသည် အဓိကအားဖြင့် ဆီလီကွန်ကာဗိုက်ကြွေထည်များ၏ အပူ၊ စက်ပိုင်းဆိုင်ရာနှင့် ဓာတုဗေဒဂုဏ်သတ္တိများ၏ ထူးခြားသောပေါင်းစပ်မှုကြောင့်ဖြစ်သည်။

အဓိက ရုပ်ပိုင်းဆိုင်ရာ လက္ခဏာများ

ဤဂုဏ်သတ္တိများသည် ဆီလီကွန်ကာဗိုက်ကြွေထည်ဖွဲ့စည်းပုံများကို အပူချိန်လည်ပတ်မှုကြာရှည်စွာအောက်တွင် အတိုင်းအတာတည်ငြိမ်မှုကို ထိန်းသိမ်းနိုင်စေသော်လည်း၊ ရိုးရာကွာ့ဇ်အစိတ်အပိုင်းများသည် ပျော့ပြောင်းလာခြင်း သို့မဟုတ် ပုံပျက်ခြင်း ဖြစ်ပေါ်နိုင်သည်။

ဆီလီကွန်ကာဗိုက်၏ မြင့်မားသောတောင့်တင်းမှုသည် မီးဖိုထဲတွင် ဝေဖာများ တင်ခြင်းနှင့် ချခြင်းအတွင်း တုန်ခါမှုနှင့် စက်ပိုင်းဆိုင်ရာမတည်ငြိမ်မှုကိုလည်း လျော့နည်းစေသည်။

ဆီလီကွန်ကာဗိုက်ဝေဖာလှေများအတွက် အဓိကပစ္စည်းအမျိုးအစားများ

ခေတ်မီ ဆီလီကွန်ကာဗိုက် ဝေဖာလှေများကို ပစ္စည်းနည်းပညာအမျိုးမျိုးကို အသုံးပြု၍ ထုတ်လုပ်ထားပြီး၊ တစ်ခုချင်းစီသည် သီးခြားလုပ်ငန်းစဉ်ပတ်ဝန်းကျင်များနှင့် ကုန်ကျစရိတ်သက်သာမှုလိုအပ်ချက်များအတွက် အကောင်းဆုံးဖြစ်အောင် ပြုလုပ်ထားသည်။

ပြန်လည်ပုံဆောင်ခဲပြန်လုပ်ထားသော ဆီလီကွန်ကာဗိုက် (RSiC) ကို ၎င်း၏ အလွန်ကောင်းမွန်သော သန့်ရှင်းစင်ကြယ်မှုနှင့် အပူတည်ငြိမ်မှုကြောင့် အပူချိန်မြင့် မီးဖိုအသုံးချမှုများတွင် တွင်ကျယ်စွာ အသုံးပြုကြသည်။ RSiC အတွက် ထုတ်လုပ်မှုလုပ်ငန်းစဉ်သည် sintering အထောက်အကူပြုပစ္စည်းများစွာ ထပ်ထည့်ရန် မလိုအပ်ပါ၊ ၎င်းသည် တစ်ပိုင်းလျှပ်ကူးပစ္စည်းပတ်ဝန်းကျင်များတွင် ညစ်ညမ်းမှုအန္တရာယ်ကို လျှော့ချရန် ကူညီပေးသည်။

ဓာတ်ပြုမှုဖြင့် ပေါင်းစပ်ထားသော ဆီလီကွန်ကာဗိုက် (RBSC သို့မဟုတ် RBSiC) သည် ပိုမိုမြင့်မားသော စက်ပိုင်းဆိုင်ရာခိုင်ခံ့မှုနှင့် ထုတ်လုပ်မှုကုန်ကျစရိတ် နည်းပါးမှုကို ပေးစွမ်းသည်။ သို့သော် ဖွဲ့စည်းပုံတွင် ကျန်ရှိနေသော ဆီလီကွန်သည် အချို့သော ချေးခြင်းလုပ်ငန်းစဉ်ပတ်ဝန်းကျင်များတွင် ၎င်း၏ ချေးခံနိုင်ရည်ကို လျော့ကျစေနိုင်သည်။

အဆင့်မြင့် semiconductor application များအတွက် CVD silicon carbide-coated graphite systems များသည် တိုးပွားလာနေပါသည်။ ဤဖွဲ့စည်းပုံများတွင် graphite substrate သည် ပေါ့ပါးသော စက်ပိုင်းဆိုင်ရာ အထောက်အပံ့ကို ပေးစွမ်းပြီး high-purity chemical vapor deposition (CVD) silicon carbide coating သည် လုပ်ငန်းစဉ် interface ကို ဖွဲ့စည်းပေးပါသည်။

CVD ဆီလီကွန်ကာဗိုက်အပေါ်ယံလွှာများသည် အမှုန်ထုတ်လုပ်မှုနှုန်း အလွန်နည်းပါးပြီး ထူးကဲသောသန့်စင်မှုပါရှိသောကြောင့် အဆင့်မြင့်ယုတ္တိဗေဒနှင့် ပါဝါတစ်ပိုင်းလျှပ်ကူးပစ္စည်းထုတ်လုပ်မှုအတွက် အလွန်ဆွဲဆောင်မှုရှိသည်။ သို့သော်၊ ထပ်ခါတလဲလဲ အပူလည်ပတ်မှုအတွင်း အက်ကွဲခြင်း သို့မဟုတ် ပြိုကွဲခြင်းကို ကာကွယ်ရန် အပေါ်ယံလွှာတည်တံ့မှုနှင့် အပူချိန်ချဲ့ထွင်မှု၏ မကိုက်ညီသော ကိန်းဂဏန်းများကို ဂရုတစိုက်ထိန်းချုပ်ရမည်။

အဖြစ်များသော လုပ်ငန်းစဉ်စိန်ခေါ်မှုများ

ဆီလီကွန်ကာဗိုက်ကြွေဝေဖာလှေများ၏ စွမ်းဆောင်ရည်အားသာချက်များရှိသော်လည်း၊ ၎င်းတို့သည် တကယ့်တစ်ပိုင်းလျှပ်ကူးပစ္စည်းထုတ်လုပ်မှုပတ်ဝန်းကျင်တွင် အင်ဂျင်နီယာဆိုင်ရာစိန်ခေါ်မှုများစွာနှင့် ရင်ဆိုင်ရဆဲဖြစ်သည်။

အမှုန်ညစ်ညမ်းမှုသည် အရေးအကြီးဆုံးပြဿနာများထဲမှ တစ်ခုအဖြစ် ရှိနေဆဲဖြစ်သည်။ စက်ပစ္စည်းအရွယ်အစားများ သေးငယ်လာသည်နှင့်အမျှ အမှုန်များကြောင့် ဖြစ်ပေါ်လာသော ထွက်နှုန်းဆုံးရှုံးမှုများသည် ပိုမိုဆိုးရွားလာပါသည်။ မိုက်ခရိုအက်ကွဲကြောင်းများ၊ အပေါ်ယံလွှာ ကွာကျခြင်း သို့မဟုတ် မျက်နှာပြင်ယိုယွင်းပျက်စီးခြင်းတို့ကြောင့် ဖြစ်ပေါ်လာသော မိုက်ခရွန်အောက်အရွယ်အစားရှိ အပျက်အစီးများပင် အဆင့်မြင့်ဝေဖာများတွင် အသက်အန္တရာယ်ရှိသော ချို့ယွင်းချက်များ ဖြစ်စေနိုင်သည်။

အပူဒဏ်ကြောင့် အက်ကွဲခြင်းသည် ရေရှည်စိန်ခေါ်မှုတစ်ခုဖြစ်သည်။ ဆီလီကွန်ကာဗိုက်တွင် အပူတည်ငြိမ်မှု အလွန်ကောင်းမွန်သော်လည်း၊ ၎င်းသည် ကျိုးလွယ်သော ကြွေထည်ပစ္စည်းတစ်ခုအဖြစ် ရှိနေဆဲဖြစ်သည်။ အပူပေးမှု မြန်ဆန်ခြင်း သို့မဟုတ် ဒေသတွင်း အပူချိန် မညီမျှခြင်းသည် ဖွဲ့စည်းပုံထောင့်များ၊ ဝေဖာအပေါက်များ သို့မဟုတ် ရောင်ခြည်ဆုံရာတွင် အက်ကွဲကြောင်းများ ဖြစ်ပေါ်စေနိုင်သည်။

ရေရှည်အပူလည်ပတ်မှုသည် အထူးသဖြင့် ဒေါင်လိုက်မီးဖိုစနစ်များတွင်အသုံးပြုသော အရွယ်အစားကြီးမားသော wafer boat များတွင် တဖြည်းဖြည်းပုံပျက်ခြင်း သို့မဟုတ် တွန့်လိမ်ခြင်းတို့ကို ဖြစ်စေနိုင်သည်။ ဂျီဩမေတြီဆိုင်ရာ အသေးစားပြောင်းလဲမှုများပင် wafer အကွာအဝေးနှင့် ဓာတ်ငွေ့စီးဆင်းမှု တစ်ပြေးညီဖြစ်မှုကို ပြောင်းလဲစေပြီး အောက်ဆိုဒ်အထူထိန်းချုပ်မှုနှင့် dopant ဖြန့်ဖြူးမှု ညီညွတ်မှုကို ထိခိုက်စေသည်။

CVD အပေါ်ယံလွှာ ကွာကျခြင်းသည် အပေါ်ယံလွှာပါ SiC စနစ်များတွင် နောက်ထပ်အရေးကြီးသော ယုံကြည်စိတ်ချရမှုပြဿနာတစ်ခုဖြစ်သည်။ ဂရပ်ဖိုက်အောက်ခံနှင့် SiC အပေါ်ယံလွှာသည် မတူညီသော အပူချဲ့ထွင်မှုအပြုအမူများကို ပြသသောကြောင့်၊ အပူချိန်မြင့်မားစွာ ထပ်ခါတလဲလဲလည်ပတ်ခြင်းသည် နောက်ဆုံးတွင် မျက်နှာပြင်တွင် ဖိစီးမှုစုဆောင်းမှုကို ဖြစ်ပေါ်စေပါသည်။

နိဂုံးချုပ်

ဆီမီးကွန်ဒတ်တာပျံ့နှံ့မှုနှင့် အောက်ဆီဒေးရှင်းမီးဖိုစနစ်များတွင် ဆီလီကွန်ကာဗိုက်ကြွေဝေဖာလှေများသည် အပူချိန်တည်ငြိမ်မှုကို ထိန်းသိမ်းခြင်း၊ ညစ်ညမ်းမှုကို ထိန်းချုပ်ခြင်းနှင့် အလွန်ပြင်းထန်သောလည်ပတ်မှုအခြေအနေများအောက်တွင် လုပ်ငန်းစဉ်တပြေးညီဖြစ်စေရန် အရေးကြီးသောအခန်းကဏ္ဍမှ ပါဝင်သည်။ ၎င်းတို့၏ မြင့်မားသောအပူစီးကူးနိုင်စွမ်း၊ အလွန်ကောင်းမွန်သော စက်ပိုင်းဆိုင်ရာမာကျောမှု၊ မြင့်မားသောအပူချိန်ခံနိုင်ရည်နှင့် ဓာတုဗေဒတည်ငြိမ်မှုတို့သည် အဆင့်မြင့်ဆီမီးကွန်ဒတ်တာထုတ်လုပ်မှုတွင် ၎င်းတို့ကို မရှိမဖြစ်လိုအပ်လာစေသည်။

တစ်ပိုင်းလျှပ်ကူးပစ္စည်း လုပ်ငန်းစဉ်နည်းပညာများ ဆက်လက်တိုးတက်ပြောင်းလဲလာပြီး ပိုမိုရှုပ်ထွေးလာသည်နှင့်အမျှ ချို့ယွင်းချက်ထိန်းချုပ်မှု လိုအပ်ချက်များ ပိုမိုတင်းကျပ်လာသည်နှင့်အမျှ အဆင့်မြင့် ကြွေဝေဖာသယ်ဆောင်စနစ်များ၏ အရေးပါမှုသည် ဆက်လက်မြင့်တက်နေမည်ဖြစ်သည်။ ခေတ်မီစက်ရုံများတွင် အမှုန်ထိန်းချုပ်မှု၊ အပူချိန်တူညီမှုနှင့် ယုံကြည်စိတ်ချရမှုနှင့် ဆက်စပ်သော စိန်ခေါ်မှုများစွာကို အပူလည်ပတ်မှုအပြုအမူ၊ ပစ္စည်းတည်ငြိမ်မှုနှင့် ဝေဖာသယ်ဆောင်စနစ်၏ ဒီဇိုင်းတို့အကြား အပြန်အလှန်အကျိုးသက်ရောက်မှုတို့မှ နောက်ဆုံးတွင် ပြန်လည်ခြေရာခံနိုင်သည်။

ထို့ကြောင့် ဆီလီကွန်ကာဗိုက် ကြွေပြားလှေများသည် အရန်မီးဖိုဟာ့ဒ်ဝဲမှ နောက်မျိုးဆက် တစ်ပိုင်းလျှပ်ကူးပစ္စည်း ထုတ်လုပ်မှုအတွက် အရေးကြီးသော အစိတ်အပိုင်းများအဖြစ်သို့ အလျင်အမြန် တိုးတက်ပြောင်းလဲလာပါသည်။