సెమీకండక్టర్ ఫీల్డ్‌లో SiC మరియు TaC కోటింగ్‌ల అప్లికేషన్‌లు ఏమిటి?

సెమీకండక్టర్ సెక్టార్ విస్తృతంగా ఎలా నిర్వచించబడింది మరియు దాని ప్రధాన భాగాలు ఏమిటి?

సంబంధిత సెమీకండక్టర్ తయారీ ప్రక్రియల ద్వారా సెమీకండక్టర్ ఇంటిగ్రేటెడ్ సర్క్యూట్‌లు (ICలు), సెమీకండక్టర్ డిస్‌ప్లేలు (LCD/OLED ప్యానెల్‌లు), సెమీకండక్టర్ లైటింగ్ (LED) మరియు సెమీకండక్టర్ ఎనర్జీ ప్రొడక్ట్‌లు (ఫోటోవోల్టాయిక్స్) ఉత్పత్తి చేయడానికి సెమీకండక్టర్ మెటీరియల్స్ లక్షణాలను విస్తృతంగా సెమీకండక్టర్ రంగం సూచిస్తుంది. ఇంటిగ్రేటెడ్ సర్క్యూట్‌లు ఈ విభాగంలో 80% వరకు ఉన్నాయి, కాబట్టి, తృటిలో చెప్పాలంటే, సెమీకండక్టర్ పరిశ్రమ తరచుగా ప్రత్యేకంగా IC పరిశ్రమను సూచిస్తుంది.

సారాంశంలో, సెమీకండక్టర్ తయారీ అనేది "సబ్‌స్ట్రేట్" పై సర్క్యూట్ నిర్మాణాలను సృష్టించడం మరియు వివిధ కార్యాచరణలను సాధించడానికి ఈ సర్క్యూట్‌ను బాహ్య శక్తి మరియు నియంత్రణ వ్యవస్థలకు కనెక్ట్ చేయడం. సబ్‌స్ట్రేట్‌లు, పరిశ్రమలో ఉపయోగించే పదం, Si లేదా SiC వంటి సెమీకండక్టర్ పదార్థాలు లేదా నీలమణి లేదా గాజు వంటి నాన్-సెమీకండక్టర్ పదార్థాలతో తయారు చేయవచ్చు. LED మరియు ప్యానెల్ పరిశ్రమలు మినహా, సిలికాన్ పొరలు సాధారణంగా ఉపయోగించే ఉపరితలాలు. ఎపిటాక్సీ అనేది సబ్‌స్ట్రేట్‌పై కొత్త థిన్-ఫిల్మ్ మెటీరియల్‌ని పెంచే ప్రక్రియను సూచిస్తుంది, సాధారణ మెటీరియల్‌లు Si, SiC, GaN, GaAలు మొదలైనవి. ఎపిటాక్సీ డోపింగ్ మందం వంటి అంశాలను నియంత్రించడం ద్వారా పరికర పనితీరును ఆప్టిమైజ్ చేయడానికి పరికర రూపకర్తలకు గణనీయమైన సౌలభ్యాన్ని అందిస్తుంది. ఏకాగ్రత, మరియు ఎపిటాక్సియల్ పొర యొక్క ప్రొఫైల్, ఉపరితలం నుండి స్వతంత్రంగా ఉంటుంది. ఎపిటాక్సియల్ పెరుగుదల ప్రక్రియలో డోపింగ్ ద్వారా ఈ నియంత్రణ సాధించబడుతుంది.

సెమీకండక్టర్ తయారీలో ఫ్రంట్-ఎండ్ ప్రక్రియ ఏది?

ఫ్రంట్-ఎండ్ ప్రక్రియ అనేది సెమీకండక్టర్ తయారీలో అత్యంత సాంకేతికంగా సంక్లిష్టమైన మరియు మూలధన-ఇంటెన్సివ్ భాగం, అదే విధానాలను అనేకసార్లు పునరావృతం చేయడం అవసరం, కాబట్టి దీనిని "చక్రీయ ప్రక్రియ" అని పిలుస్తారు. ఇందులో ప్రధానంగా క్లీనింగ్, ఆక్సీకరణ, ఫోటోలిథోగ్రఫీ, ఎచింగ్, అయాన్ ఇంప్లాంటేషన్, డిఫ్యూజన్, ఎనియలింగ్, థిన్-ఫిల్మ్ డిపాజిషన్ మరియు పాలిషింగ్ ఉంటాయి.

సెమీకండక్టర్ తయారీ సామగ్రిని పూతలు ఎలా రక్షిస్తాయి?

సెమీకండక్టర్ తయారీ పరికరాలు అధిక-ఉష్ణోగ్రత, అత్యంత తినివేయు వాతావరణంలో పనిచేస్తాయి మరియు చాలా ఎక్కువ శుభ్రత అవసరం. అందువల్ల, పరికరాల అంతర్గత భాగాలను రక్షించడం ఒక కీలకమైన సవాలు. పూత సాంకేతికత వాటి ఉపరితలాలపై సన్నని కవరింగ్ పొరను ఏర్పరచడం ద్వారా మూల పదార్థాలను మెరుగుపరుస్తుంది మరియు రక్షిస్తుంది. ఈ అనుసరణ మూల పదార్థాలను మరింత తీవ్రమైన మరియు సంక్లిష్టమైన ఉత్పత్తి వాతావరణాలను తట్టుకునేలా అనుమతిస్తుంది, వాటి అధిక-ఉష్ణోగ్రత స్థిరత్వం, తుప్పు నిరోధకత, ఆక్సీకరణ నిరోధకత మరియు వాటి జీవితకాలాన్ని పొడిగిస్తుంది.

ఎందుకు ఉందిSiC పూతసిలికాన్ సబ్‌స్ట్రేట్ తయారీ డొమైన్‌లో ముఖ్యమైనదా?

సిలికాన్ క్రిస్టల్ గ్రోత్ ఫర్నేస్‌లలో, 1500°C చుట్టూ ఉన్న అధిక-ఉష్ణోగ్రత సిలికాన్ ఆవిరి గ్రాఫైట్ లేదా కార్బన్-కార్బన్ మెటీరియల్ భాగాలను గణనీయంగా క్షీణింపజేస్తుంది. అధిక స్వచ్ఛతను వర్తింపజేయడంSiC పూతఈ భాగాలపై సిలికాన్ ఆవిరిని సమర్థవంతంగా నిరోధించవచ్చు మరియు భాగాల సేవా జీవితాన్ని పొడిగించవచ్చు.

సెమీకండక్టర్ సిలికాన్ పొరల ఉత్పత్తి ప్రక్రియ సంక్లిష్టమైనది, అనేక దశలను కలిగి ఉంటుంది, క్రిస్టల్ పెరుగుదల, సిలికాన్ పొర ఏర్పడటం మరియు ఎపిటాక్సియల్ పెరుగుదల ప్రాథమిక దశలు. సిలికాన్ పొర ఉత్పత్తిలో క్రిస్టల్ పెరుగుదల ప్రధాన ప్రక్రియ. సింగిల్-క్రిస్టల్ తయారీ దశలో, పొర వ్యాసం, క్రిస్టల్ ఓరియంటేషన్, డోపింగ్ కండక్టివిటీ రకం, రెసిస్టివిటీ పరిధి మరియు పంపిణీ, కార్బన్ మరియు ఆక్సిజన్ ఏకాగ్రత మరియు లాటిస్ లోపాలు వంటి కీలకమైన సాంకేతిక పారామితులు నిర్ణయించబడతాయి. సింగిల్-క్రిస్టల్ సిలికాన్ సాధారణంగా Czochralski (CZ) పద్ధతి లేదా ఫ్లోట్ జోన్ (FZ) పద్ధతిని ఉపయోగించి తయారు చేయబడుతుంది. సిలికాన్ సింగిల్ స్ఫటికాలలో దాదాపు 85% వరకు CZ పద్ధతి అత్యంత సాధారణంగా ఉపయోగించబడుతుంది. 12-అంగుళాల సిలికాన్ పొరలను CZ పద్ధతిని ఉపయోగించి మాత్రమే ఉత్పత్తి చేయవచ్చు. ఈ పద్ధతిలో అధిక-స్వచ్ఛత కలిగిన పాలీసిలికాన్ పదార్థాన్ని క్వార్ట్జ్ క్రూసిబుల్‌లో ఉంచడం, అధిక స్వచ్ఛత కలిగిన జడ వాయువు రక్షణలో దానిని కరిగించి, ఆపై కరిగిన ప్రదేశంలో సింగిల్-క్రిస్టల్ సిలికాన్ సీడ్‌ను చొప్పించడం జరుగుతుంది. విత్తనాన్ని పైకి లాగినప్పుడు, క్రిస్టల్ ఒక మోనోక్రిస్టలైన్ సిలికాన్ రాడ్‌గా పెరుగుతుంది.

ఎలా ఉందిTaC పూతPVT పద్ధతులతో అభివృద్ధి చెందుతున్నారా?

SiC యొక్క స్వాభావిక లక్షణాలు (వాతావరణ పీడనం వద్ద Si:C=1:1 ద్రవ దశ లేకపోవడం) సింగిల్-క్రిస్టల్ పెరుగుదలను సవాలుగా చేస్తుంది. ప్రస్తుతం, ప్రధాన స్రవంతి పద్ధతుల్లో భౌతిక ఆవిరి రవాణా (PVT), అధిక-ఉష్ణోగ్రత రసాయన ఆవిరి నిక్షేపణ (HT-CVD) మరియు లిక్విడ్ ఫేజ్ ఎపిటాక్సీ (LPE) ఉన్నాయి. వీటిలో, PVT దాని తక్కువ పరికరాల అవసరాలు, సరళమైన ప్రక్రియ, బలమైన నియంత్రణ మరియు స్థాపించబడిన పారిశ్రామిక అనువర్తనాల కారణంగా చాలా విస్తృతంగా స్వీకరించబడింది.

PVT పద్ధతి గ్రాఫైట్ క్రూసిబుల్ వెలుపల థర్మల్ ఇన్సులేషన్ పరిస్థితులను సర్దుబాటు చేయడం ద్వారా అక్షసంబంధ మరియు రేడియల్ ఉష్ణోగ్రత క్షేత్రాలపై నియంత్రణను అనుమతిస్తుంది. SiC పౌడర్ గ్రాఫైట్ క్రూసిబుల్ యొక్క వేడి దిగువన ఉంచబడుతుంది, అయితే SiC సీడ్ క్రిస్టల్ చల్లటి పైభాగంలో స్థిరంగా ఉంటుంది. పెరుగుతున్న SiC క్రిస్టల్ మరియు పౌడర్ మధ్య సంబంధాన్ని నివారించడానికి పొడి మరియు విత్తనం మధ్య దూరం సాధారణంగా అనేక పదుల మిల్లీమీటర్ల వరకు నియంత్రించబడుతుంది. వివిధ తాపన పద్ధతులను (ఇండక్షన్ లేదా రెసిస్టెన్స్ హీటింగ్) ఉపయోగించి, SiC పౌడర్ 2200-2500°Cకి వేడి చేయబడుతుంది, దీని వలన అసలు పొడిని Si, Si2C మరియు SiC2 వంటి వాయు భాగాలుగా ఉత్కృష్టంగా మరియు కుళ్ళిపోతాయి. ఈ వాయువులు ఉష్ణప్రసరణ ద్వారా విత్తన స్ఫటిక ముగింపుకు రవాణా చేయబడతాయి, ఇక్కడ SiC స్ఫటికీకరణం చెందుతుంది, సింగిల్-క్రిస్టల్ వృద్ధిని సాధిస్తుంది. సాధారణ వృద్ధి రేటు 0.2-0.4mm/h, 20-30mm క్రిస్టల్ కడ్డీ పెరగడానికి 7-14 రోజులు అవసరం.

PVT-పెరిగిన SiC స్ఫటికాలలో కార్బన్ చేరికల ఉనికి ఒక ముఖ్యమైన లోపం మూలం, మైక్రోట్యూబ్‌లు మరియు పాలిమార్ఫిక్ లోపాలకు దోహదం చేస్తుంది, ఇది SiC స్ఫటికాల నాణ్యతను దిగజార్చుతుంది మరియు SiC-ఆధారిత పరికరాల పనితీరును పరిమితం చేస్తుంది. సాధారణంగా, SiC పౌడర్ యొక్క గ్రాఫిటైజేషన్ మరియు కార్బన్-రిచ్ గ్రోత్ ఫ్రంట్ కార్బన్ చేరికల యొక్క గుర్తించబడిన మూలాలు: 1) SiC పౌడర్ కుళ్ళిపోయే సమయంలో, Si ఆవిరి గ్యాస్ దశలో పేరుకుపోతుంది, అయితే C ఘన దశలో కేంద్రీకరించబడుతుంది, ఇది పొడి యొక్క తీవ్రమైన కార్బొనైజేషన్‌కు దారితీస్తుంది. పెరుగుదల ఆలస్యం. పౌడర్‌లోని కార్బన్ కణాలు గురుత్వాకర్షణను అధిగమించి, SiC కడ్డీలోకి వ్యాపించిన తర్వాత, కార్బన్ చేరికలు ఏర్పడతాయి. 2) Si-రిచ్ పరిస్థితులలో, అదనపు Si ఆవిరి గ్రాఫైట్ క్రూసిబుల్ గోడతో చర్య జరుపుతుంది, ఇది ఒక సన్నని SiC పొరను ఏర్పరుస్తుంది, ఇది కార్బన్ కణాలు మరియు Si-కలిగిన భాగాలుగా సులభంగా కుళ్ళిపోతుంది.

రెండు విధానాలు ఈ సమస్యలను పరిష్కరించగలవు: 1) హెవీగా కార్బోనైజ్డ్ SiC పౌడర్ నుండి కార్బన్ కణాలను ఆలస్యంగా వృద్ధి చెందుతాయి. 2) గ్రాఫైట్ క్రూసిబుల్ గోడను తుప్పు పట్టకుండా Si ఆవిరిని నిరోధించండి. TaC వంటి అనేక కార్బైడ్‌లు 2000°C పైన స్థిరంగా పనిచేస్తాయి మరియు ఆమ్లాలు, ఆల్కాలిస్, NH3, H2 మరియు Si ఆవిరి ద్వారా రసాయన తుప్పును నిరోధించగలవు. SiC పొరల కోసం పెరుగుతున్న నాణ్యత డిమాండ్‌తో, SiC క్రిస్టల్ గ్రోత్ టెక్నాలజీలో TaC పూతలను ఉపయోగించడం పారిశ్రామికంగా అన్వేషించబడుతోంది. PVT గ్రోత్ ఫర్నేస్‌లలో TaC-కోటెడ్ గ్రాఫైట్ భాగాలను ఉపయోగించి తయారు చేయబడిన SiC స్ఫటికాలు స్వచ్ఛమైనవని, గణనీయంగా తగ్గిన లోప సాంద్రతతో, క్రిస్టల్ నాణ్యతను గణనీయంగా పెంచుతుందని అధ్యయనాలు చూపిస్తున్నాయి.

a) పోరస్TaC లేదా TaC-కోటెడ్ పోరస్ గ్రాఫైట్: కార్బన్ కణాలను ఫిల్టర్ చేస్తుంది, క్రిస్టల్‌లోకి వ్యాపించడాన్ని నిరోధిస్తుంది మరియు ఏకరీతి గాలి ప్రవాహాన్ని నిర్ధారిస్తుంది.

బి)TaC-పూతరింగులు: Si ఆవిరిని గ్రాఫైట్ క్రూసిబుల్ గోడ నుండి వేరుచేయండి, Si ఆవిరి ద్వారా క్రూసిబుల్ గోడ తుప్పు పట్టకుండా చేస్తుంది.

సి)TaC-పూతప్రవాహ మార్గదర్శకాలు: సీడ్ క్రిస్టల్ వైపు వాయు ప్రవాహాన్ని మళ్లించేటప్పుడు గ్రాఫైట్ క్రూసిబుల్ గోడ నుండి Si ఆవిరిని వేరు చేయండి.

d)TaC-పూతసీడ్ క్రిస్టల్ హోల్డర్లు: Si ఆవిరి ద్వారా టాప్ కవర్ తుప్పు పట్టకుండా నిరోధించడానికి క్రూసిబుల్ టాప్ కవర్ నుండి Si ఆవిరిని వేరు చేయండి.

ఎలా చేస్తుందిCVD SiC పూతGaN సబ్‌స్ట్రేట్ తయారీలో ప్రయోజనం ఉందా?

ప్రస్తుతం, GaN సబ్‌స్ట్రేట్‌ల యొక్క వాణిజ్య ఉత్పత్తి నీలమణి ఉపరితలంపై బఫర్ లేయర్ (లేదా మాస్క్ లేయర్) సృష్టించడంతో ప్రారంభమవుతుంది. హైడ్రోజన్ వేపర్ ఫేజ్ ఎపిటాక్సీ (HVPE)ని ఈ బఫర్ లేయర్‌పై వేగంగా ఒక GaN ఫిల్మ్‌ని పెంచడానికి ఉపయోగించబడుతుంది, తర్వాత వేరు చేయడం మరియు పాలిష్ చేయడం ద్వారా ఫ్రీ-స్టాండింగ్ GaN సబ్‌స్ట్రేట్‌ను పొందడం జరుగుతుంది. తక్కువ మరియు అధిక-ఉష్ణోగ్రత రసాయన ప్రతిచర్యలకు దాని అవసరాన్ని బట్టి వాతావరణ పీడన క్వార్ట్జ్ రియాక్టర్‌లలో HVPE ఎలా పనిచేస్తుంది?

తక్కువ-ఉష్ణోగ్రత జోన్‌లో (800-900°C), వాయు HCl లోహ GaClతో చర్య జరిపి వాయు GaClను ఉత్పత్తి చేస్తుంది.

అధిక-ఉష్ణోగ్రత జోన్‌లో (1000-1100°C), వాయు GaCl వాయు NH3తో చర్య జరిపి GaN సింగిల్-క్రిస్టల్ ఫిల్మ్‌ను ఏర్పరుస్తుంది.

HVPE పరికరాల యొక్క నిర్మాణ భాగాలు ఏమిటి మరియు అవి తుప్పు నుండి ఎలా రక్షించబడతాయి? HVPE పరికరాలు క్షితిజ సమాంతరంగా లేదా నిలువుగా ఉండవచ్చు, గాలియం బోట్, ఫర్నేస్ బాడీ, రియాక్టర్, గ్యాస్ కాన్ఫిగరేషన్ సిస్టమ్ మరియు ఎగ్జాస్ట్ సిస్టమ్ వంటి భాగాలు ఉంటాయి. NH3తో సంబంధంలోకి వచ్చే గ్రాఫైట్ ట్రేలు మరియు రాడ్‌లు తుప్పు పట్టే అవకాశం ఉంది మరియు వీటిని రక్షించవచ్చుSiC పూతనష్టం నిరోధించడానికి.

GaN ఎపిటాక్సీ తయారీపై CVD టెక్నాలజీ యొక్క ప్రాముఖ్యత ఏమిటి?

సెమీకండక్టర్ పరికరాల రంగంలో, కొన్ని పొర ఉపరితలాలపై ఎపిటాక్సియల్ పొరలను ఎందుకు నిర్మించాల్సిన అవసరం ఉంది? ఒక సాధారణ ఉదాహరణ నీలం-ఆకుపచ్చ LED లను కలిగి ఉంటుంది, దీనికి నీలమణి ఉపరితలాలపై GaN ఎపిటాక్సియల్ లేయర్‌లు అవసరం. GaN ఎపిటాక్సీ ఉత్పత్తి ప్రక్రియలో MOCVD పరికరాలు ముఖ్యమైనవి, చైనాలోని AMEC, Aixtron మరియు Veeco ప్రముఖ సరఫరాదారులు.

MOCVD సిస్టమ్‌లలో ఎపిటాక్సియల్ డిపాజిషన్ సమయంలో సబ్‌స్ట్రేట్‌లను నేరుగా మెటల్ లేదా సింపుల్ బేస్‌లపై ఎందుకు ఉంచకూడదు? గ్యాస్ ప్రవాహ దిశ (క్షితిజ సమాంతర, నిలువు), ఉష్ణోగ్రత, పీడనం, ఉపరితల స్థిరీకరణ మరియు శిధిలాల నుండి కాలుష్యం వంటి అంశాలను పరిగణనలోకి తీసుకోవాలి. అందువల్ల, సబ్‌స్ట్రేట్‌లను పట్టుకోవడానికి పాకెట్‌లతో కూడిన ససెప్టర్ ఉపయోగించబడుతుంది మరియు ఈ పాకెట్‌లలో ఉంచిన సబ్‌స్ట్రేట్‌లపై CVD సాంకేతికతను ఉపయోగించి ఎపిటాక్సియల్ డిపాజిషన్ చేయబడుతుంది. దిససెప్టర్ అనేది SiC పూతతో కూడిన గ్రాఫైట్ బేస్.

GaN ఎపిటాక్సీలో ప్రధాన రసాయన ప్రతిచర్య ఏమిటి మరియు SiC పూత యొక్క నాణ్యత ఎందుకు కీలకం? ప్రధాన ప్రతిచర్య NH3 + TMGa → GaN + ఉపఉత్పత్తులు (సుమారు 1050-1100°C వద్ద). అయినప్పటికీ, NH3 అధిక ఉష్ణోగ్రతల వద్ద ఉష్ణంగా కుళ్ళిపోతుంది, పరమాణు హైడ్రోజన్‌ను విడుదల చేస్తుంది, ఇది గ్రాఫైట్‌లోని కార్బన్‌తో బలంగా ప్రతిస్పందిస్తుంది. NH3/H2 1100°C వద్ద SiCతో ప్రతిస్పందించనందున, SiC పూత యొక్క పూర్తి ఎన్‌క్యాప్సులేషన్ మరియు నాణ్యత ప్రక్రియకు కీలకం.

SiC ఎపిటాక్సీ తయారీ రంగంలో, మెయిన్ స్ట్రీమ్ రకాల రియాక్షన్ ఛాంబర్‌లలో పూతలు ఎలా వర్తింపజేయబడతాయి?

SiC అనేది 200 కంటే ఎక్కువ విభిన్న క్రిస్టల్ నిర్మాణాలతో కూడిన ఒక సాధారణ పాలిటైపిక్ పదార్థం, వీటిలో 3C-SiC, 4H-SiC మరియు 6H-SiC అత్యంత సాధారణమైనవి. 4H-SiC అనేది ప్రధాన స్రవంతి పరికరాలలో ప్రధానంగా ఉపయోగించే క్రిస్టల్ నిర్మాణం. క్రిస్టల్ నిర్మాణాన్ని ప్రభావితం చేసే ముఖ్యమైన అంశం ప్రతిచర్య ఉష్ణోగ్రత. నిర్దిష్ట థ్రెషోల్డ్ కంటే తక్కువ ఉష్ణోగ్రతలు ఇతర క్రిస్టల్ రూపాలను ఉత్పత్తి చేస్తాయి. సరైన ప్రతిచర్య ఉష్ణోగ్రత 1550 మరియు 1650°C మధ్య ఉంటుంది; 1550°C కంటే తక్కువ ఉష్ణోగ్రతలు 3C-SiC మరియు ఇతర నిర్మాణాలను అందించే అవకాశం ఉంది. అయినప్పటికీ, 3C-SiC సాధారణంగా ఉపయోగించబడుతుందిSiC పూతలు, మరియు దాదాపు 1600°C ప్రతిచర్య ఉష్ణోగ్రత 3C-SiC పరిమితికి దగ్గరగా ఉంటుంది. TaC పూత యొక్క ప్రస్తుత అప్లికేషన్ ఖర్చు సమస్యలతో పరిమితం చేయబడినప్పటికీ, దీర్ఘకాలికంగా,TaC పూతలుSiC ఎపిటాక్సియల్ పరికరాలలో SiC పూతలను క్రమంగా భర్తీ చేయాలని భావిస్తున్నారు.

ప్రస్తుతం, SiC ఎపిటాక్సీకి మూడు ప్రధాన రకాల CVD వ్యవస్థలు ఉన్నాయి: ప్లానెటరీ హాట్-వాల్, హారిజాంటల్ హాట్-వాల్ మరియు వర్టికల్ హాట్-వాల్. ప్లానెటరీ హాట్-వాల్ CVD వ్యవస్థ ఒకే బ్యాచ్‌లో బహుళ పొరలను పెంచే సామర్థ్యాన్ని కలిగి ఉంటుంది, ఫలితంగా అధిక ఉత్పత్తి సామర్థ్యం ఉంటుంది. క్షితిజసమాంతర హాట్-వాల్ CVD వ్యవస్థ సాధారణంగా గ్యాస్ ఫ్లోట్ రొటేషన్ ద్వారా నడిచే సింగిల్-వేఫర్, పెద్ద-పరిమాణ వృద్ధి వ్యవస్థను కలిగి ఉంటుంది, ఇది అద్భుతమైన ఇంట్రా-వేఫర్ స్పెసిఫికేషన్‌లను సులభతరం చేస్తుంది. వర్టికల్ హాట్-వాల్ CVD సిస్టమ్ ప్రధానంగా హై-స్పీడ్ రొటేషన్‌ను కలిగి ఉంటుంది, ఇది బాహ్య యాంత్రిక స్థావరం ద్వారా సహాయపడుతుంది. ఇది తక్కువ రియాక్షన్ ఛాంబర్ ఒత్తిడిని నిర్వహించడం ద్వారా సరిహద్దు పొర యొక్క మందాన్ని సమర్థవంతంగా తగ్గిస్తుంది, తద్వారా ఎపిటాక్సియల్ వృద్ధి రేటును పెంచుతుంది. అదనంగా, దాని ఛాంబర్ డిజైన్‌లో SiC కణ నిక్షేపణకు దారితీసే పై గోడ లేదు, కణాల పతనం ప్రమాదాన్ని తగ్గిస్తుంది మరియు లోపం నియంత్రణలో స్వాభావిక ప్రయోజనాన్ని అందిస్తుంది.

అధిక-ఉష్ణోగ్రత థర్మల్ ప్రాసెసింగ్ కోసం, అప్లికేషన్లు ఏమిటిCVD SiCట్యూబ్ ఫర్నేస్ సామగ్రిలో?

ట్యూబ్ ఫర్నేస్ పరికరాలు సెమీకండక్టర్ పరిశ్రమలో ఆక్సిడేషన్, డిఫ్యూజన్, థిన్-ఫిల్మ్ గ్రోత్, ఎనియలింగ్ మరియు మిశ్రమం వంటి ప్రక్రియలలో విస్తృతంగా ఉపయోగించబడుతుంది. రెండు ప్రధాన రకాలు ఉన్నాయి: క్షితిజ సమాంతర మరియు నిలువు. ప్రస్తుతం, IC పరిశ్రమ ప్రధానంగా నిలువు ట్యూబ్ ఫర్నేస్‌లను ఉపయోగిస్తోంది. ప్రక్రియ ఒత్తిడి మరియు అప్లికేషన్ ఆధారంగా, ట్యూబ్ ఫర్నేస్ పరికరాలను వాతావరణ పీడన ఫర్నేసులు మరియు అల్ప పీడన ఫర్నేసులుగా వర్గీకరించవచ్చు. వాతావరణ పీడన ఫర్నేస్‌లు ప్రధానంగా థర్మల్ డిఫ్యూజన్ డోపింగ్, థిన్-ఫిల్మ్ ఆక్సీకరణ మరియు అధిక-ఉష్ణోగ్రత ఎనియలింగ్ కోసం ఉపయోగించబడతాయి, అయితే అల్ప-పీడన ఫర్నేసులు వివిధ రకాల సన్నని ఫిల్మ్‌ల (LPCVD మరియు ALD వంటివి) పెరుగుదల కోసం రూపొందించబడ్డాయి. వివిధ ట్యూబ్ ఫర్నేస్ పరికరాల నిర్మాణాలు సారూప్యంగా ఉంటాయి మరియు అవి విస్తరణ, ఆక్సీకరణ, ఎనియలింగ్, LPCVD మరియు ALD ఫంక్షన్‌లను అవసరమైన విధంగా నిర్వహించడానికి అనువుగా కాన్ఫిగర్ చేయబడతాయి. ట్యూబ్ ఫర్నేస్ పరికరాల రియాక్షన్ చాంబర్ లోపల అధిక-స్వచ్ఛత కలిగిన సింటెర్డ్ SiC ట్యూబ్‌లు, SiC పొర పడవలు మరియు SiC లైనింగ్ గోడలు ముఖ్యమైన భాగాలు. కస్టమర్ అవసరాలను బట్టి, అదనంగాSiC పూతపనితీరును మెరుగుపరచడానికి సింటెర్డ్ SiC సిరామిక్స్ యొక్క ఉపరితలంపై పొరను వర్తించవచ్చు.

ఫోటోవోల్టాయిక్ గ్రాన్యులర్ సిలికాన్ తయారీ రంగంలో, ఎందుకుSiC పూతకీలక పాత్ర పోషిస్తున్నారా?

మెటలర్జికల్-గ్రేడ్ సిలికాన్ (లేదా ఇండస్ట్రియల్ సిలికాన్) నుండి తీసుకోబడిన పాలీసిలికాన్ అనేది 99.9999% (6N) కంటే ఎక్కువ సిలికాన్ కంటెంట్‌ను సాధించడానికి భౌతిక మరియు రసాయన ప్రతిచర్యల శ్రేణి ద్వారా శుద్ధి చేయబడిన నాన్-మెటాలిక్ పదార్థం. ఫోటోవోల్టాయిక్ ఫీల్డ్‌లో, పాలీసిలికాన్ పొరలు, కణాలు మరియు మాడ్యూల్స్‌గా ప్రాసెస్ చేయబడుతుంది, ఇవి చివరికి ఫోటోవోల్టాయిక్ పవర్ జనరేషన్ సిస్టమ్‌లలో ఉపయోగించబడతాయి, ఫోటోవోల్టాయిక్ పరిశ్రమ గొలుసులో పాలిసిలికాన్‌ను కీలకమైన అప్‌స్ట్రీమ్ భాగం చేస్తుంది. ప్రస్తుతం, పాలీసిలికాన్ ఉత్పత్తికి రెండు సాంకేతిక మార్గాలు ఉన్నాయి: సవరించిన సిమెన్స్ ప్రక్రియ (రాడ్-వంటి సిలికాన్ దిగుబడి) మరియు సిలేన్ ద్రవీకృత బెడ్ ప్రక్రియ (దిగుబడి గ్రాన్యులర్ సిలికాన్). సవరించిన సిమెన్స్ ప్రక్రియలో, అధిక-స్వచ్ఛత SiHCl3 అధిక-స్వచ్ఛత కలిగిన హైడ్రోజన్‌తో దాదాపు 1150°C వద్ద అధిక-స్వచ్ఛత కలిగిన సిలికాన్ కోర్‌పై తగ్గించబడుతుంది, ఫలితంగా సిలికాన్ కోర్‌పై పాలీసిలికాన్ నిక్షేపణ ఏర్పడుతుంది. సిలేన్ ద్రవీకృత బెడ్ ప్రక్రియ సాధారణంగా SiH4ని సిలికాన్ సోర్స్ గ్యాస్‌గా మరియు H2ని క్యారియర్ గ్యాస్‌గా ఉపయోగిస్తుంది, గ్రాన్యులర్ పాలీసిలికాన్‌ను ఉత్పత్తి చేయడానికి 600-800°C వద్ద ద్రవీకృత బెడ్ రియాక్టర్‌లో SiH4ని థర్మల్‌గా డీకంపోజ్ చేయడానికి SiCl4 జోడించబడింది. సాపేక్షంగా పరిణతి చెందిన ఉత్పత్తి సాంకేతికత కారణంగా సవరించిన సిమెన్స్ ప్రక్రియ ప్రధాన స్రవంతి పాలీసిలికాన్ ఉత్పత్తి మార్గంగా మిగిలిపోయింది. అయినప్పటికీ, GCL-Poly మరియు Tianhong Reike వంటి కంపెనీలు గ్రాన్యులర్ సిలికాన్ సాంకేతికతను అభివృద్ధి చేయడం కొనసాగిస్తున్నందున, సిలేన్ ద్రవీకృత బెడ్ ప్రక్రియ దాని తక్కువ ధర మరియు తగ్గిన కార్బన్ పాదముద్ర కారణంగా మార్కెట్ వాటాను పొందవచ్చు.

ఉత్పత్తి స్వచ్ఛత నియంత్రణ చారిత్రాత్మకంగా ద్రవీకృత బెడ్ ప్రక్రియ యొక్క బలహీనమైన అంశంగా ఉంది, ఇది దాని గణనీయమైన వ్యయ ప్రయోజనాలు ఉన్నప్పటికీ సిమెన్స్ ప్రక్రియను అధిగమించకపోవడానికి ప్రధాన కారణం. లైనింగ్ అనేది సిలేన్ ద్రవీకృత బెడ్ ప్రక్రియ యొక్క ప్రధాన నిర్మాణం మరియు ప్రతిచర్య పాత్రగా పనిచేస్తుంది, రియాక్టర్ యొక్క మెటల్ షెల్ కోత నుండి రక్షిస్తుంది మరియు పదార్థం యొక్క ఉష్ణోగ్రతను ఇన్సులేట్ చేసేటప్పుడు మరియు నిర్వహించేటప్పుడు అధిక-ఉష్ణోగ్రత వాయువులు మరియు పదార్థాలు ధరించడం. కఠినమైన పని పరిస్థితులు మరియు గ్రాన్యులర్ సిలికాన్‌తో ప్రత్యక్ష సంబంధం కారణంగా, లైనింగ్ పదార్థం అధిక స్వచ్ఛత, దుస్తులు నిరోధకత, తుప్పు నిరోధకత మరియు అధిక బలాన్ని ప్రదర్శించాలి. సాధారణ పదార్ధాలలో గ్రాఫైట్ ఉన్నాయిSiC పూత. ఏది ఏమైనప్పటికీ, వాస్తవ ఉపయోగంలో, గ్రాన్యులర్ సిలికాన్‌లో అధిక కార్బన్ కంటెంట్‌కు దారితీసే పూత పొట్టు/పగుళ్లు సంభవించే సంఘటనలు ఉన్నాయి, ఫలితంగా గ్రాఫైట్ లైనింగ్‌లకు తక్కువ జీవితకాలం ఉంటుంది మరియు వాటిని వినియోగ వస్తువులుగా వర్గీకరిస్తుంది. SiC-కోటెడ్ ఫ్లూయిడ్ బెడ్ లైనింగ్ మెటీరియల్స్‌కు సంబంధించిన సాంకేతిక సవాళ్లు మరియు వాటి అధిక ఖర్చులు సిలేన్ ఫ్లూయిడ్‌లైజ్డ్ బెడ్ ప్రాసెస్‌ను మార్కెట్‌లో స్వీకరించడానికి ఆటంకం కలిగిస్తాయి మరియు విస్తృత అప్లికేషన్ కోసం తప్పక పరిష్కరించాలి.

పైరోలైటిక్ గ్రాఫైట్ కోటింగ్ ఏ అప్లికేషన్లలో ఉపయోగించబడుతుంది?

పైరోలైటిక్ గ్రాఫైట్ అనేది ఒక నవల కార్బన్ పదార్థం, 1800°C మరియు 2000°C మధ్య కొలిమి పీడనం వద్ద రసాయనికంగా ఆవిరి-నిక్షేపించబడిన అధిక స్వచ్ఛత హైడ్రోకార్బన్‌లను కలిగి ఉంటుంది, దీని ఫలితంగా అధిక స్ఫటికాకార ఆధారిత పైరోలైటిక్ కార్బన్ ఏర్పడుతుంది. ఇది అధిక సాంద్రత (2.20 గ్రా/సెం³), అధిక స్వచ్ఛత మరియు అనిసోట్రోపిక్ థర్మల్, ఎలక్ట్రికల్, మాగ్నెటిక్ మరియు మెకానికల్ లక్షణాలను కలిగి ఉంటుంది. ఇది దాదాపు 1800°C వద్ద కూడా 10mmHg వాక్యూమ్‌ను నిర్వహించగలదు, ఏరోస్పేస్, సెమీకండక్టర్స్, ఫోటోవోల్టాయిక్స్ మరియు ఎనలిటికల్ ఇన్‌స్ట్రుమెంట్స్ వంటి రంగాలలో విస్తృత అప్లికేషన్ సామర్థ్యాన్ని కనుగొంటుంది.

ఎరుపు-పసుపు LED ఎపిటాక్సీ మరియు కొన్ని ప్రత్యేక దృశ్యాలలో, MOCVD సీలింగ్‌కు SiC పూత రక్షణ అవసరం లేదు మరియు బదులుగా పైరోలైటిక్ గ్రాఫైట్ కోటింగ్ సొల్యూషన్‌ను ఉపయోగిస్తుంది.

ఎలక్ట్రాన్ బీమ్ బాష్పీభవన అల్యూమినియం కోసం క్రూసిబుల్స్‌కు అధిక సాంద్రత, అధిక-ఉష్ణోగ్రత నిరోధకత, మంచి థర్మల్ షాక్ నిరోధకత, అధిక ఉష్ణ వాహకత, తక్కువ ఉష్ణ విస్తరణ గుణకం మరియు ఆమ్లాలు, క్షారాలు, లవణాలు మరియు కర్బన కారకాల ద్వారా తుప్పుకు నిరోధకత అవసరం. పైరోలైటిక్ గ్రాఫైట్ పూత గ్రాఫైట్ క్రూసిబుల్ వలె అదే పదార్థాన్ని పంచుకుంటుంది కాబట్టి, ఇది అధిక-తక్కువ ఉష్ణోగ్రత సైక్లింగ్‌ను సమర్థవంతంగా తట్టుకోగలదు, గ్రాఫైట్ క్రూసిబుల్ యొక్క సేవా జీవితాన్ని పొడిగిస్తుంది.**