سیمیسیرا سیمی کنڈکٹر عالمی سطح پر سیمی کنڈکٹر مینوفیکچرنگ آلات کے لیے بنیادی اجزاء کی پیداوار میں اضافہ کرنے کا منصوبہ ہے۔ 2027 تک، ہمارا مقصد 70 ملین امریکی ڈالر کی کل سرمایہ کاری کے ساتھ 20,000 مربع میٹر کی نئی فیکٹری قائم کرنا ہے۔ ہمارے بنیادی اجزاء میں سے ایک،سلکان کاربائیڈ (SiC) ویفر کیریئرایک susceptor کے طور پر بھی جانا جاتا ہے، نے اہم پیشرفت دیکھی ہے۔ تو، یہ ٹرے بالکل کیا ہے جس میں ویفرز رکھے ہوئے ہیں؟
ویفر مینوفیکچرنگ کے عمل میں، آلات بنانے کے لیے مخصوص ویفر سبسٹریٹس پر ایپیٹیکسیل پرتیں بنائی جاتی ہیں۔ مثال کے طور پر، GaAs epitaxial تہوں کو LED ڈیوائسز کے لیے سلکان سبسٹریٹس پر تیار کیا جاتا ہے، SiC ایپیٹیکسیل تہوں کو SBDs اور MOSFETs جیسے پاور ایپلی کیشنز کے لیے کنڈکٹو SiC سبسٹریٹس پر اگایا جاتا ہے، اور GaN ایپیٹیکسیل تہوں کو RF ایپلی کیشنز جیسے HEMT کے لیے سیمی انسولیٹنگ SiC سبسٹریٹس پر بنایا جاتا ہے۔ . یہ عمل بہت زیادہ انحصار کرتا ہے۔کیمیائی بخارات جمع (CVD)سامان
CVD آلات میں، گیس کے بہاؤ (افقی، عمودی)، درجہ حرارت، دباؤ، استحکام، اور آلودگی جیسے مختلف عوامل کی وجہ سے ذیلی جگہوں کو براہ راست دھات یا اپیٹیکسیل جمع کرنے کے لیے سادہ بنیاد پر نہیں رکھا جا سکتا۔ لہذا، سبسٹریٹ پر رکھنے کے لیے ایک سسپٹر کا استعمال کیا جاتا ہے، جس سے CVD ٹیکنالوجی کا استعمال کرتے ہوئے ایپیٹیکسیل جمع کو قابل بنایا جاتا ہے۔ یہ susceptor ہےسی سی لیپت گریفائٹ سسپٹر.
SiC لیپت گریفائٹ susceptors عام طور پر میٹل آرگینک کیمیکل ویپر ڈیپوزیشن (MOCVD) آلات میں سنگل کرسٹل سبسٹریٹس کو سہارا دینے اور گرم کرنے کے لیے استعمال کیا جاتا ہے۔ کی تھرمل استحکام اور یکسانیت SiC لیپت گریفائٹ susceptorsepitaxial مواد کی ترقی کے معیار کے لیے بہت اہم ہیں، جو انہیں MOCVD آلات کا بنیادی جزو بناتے ہیں (ایم او سی وی ڈی آلات کی معروف کمپنیاں جیسے Veeco اور Aixtron)۔ فی الحال، MOCVD ٹیکنالوجی اس کی سادگی، قابل کنٹرول شرح نمو، اور اعلی پاکیزگی کی وجہ سے نیلی ایل ای ڈی کے لیے GaN فلموں کی اپیٹیکسیل نمو میں بڑے پیمانے پر استعمال ہوتی ہے۔ MOCVD ری ایکٹر کے ایک لازمی حصے کے طور پر،GaN فلم اپیٹیکسیل نمو کے لئے سسیپٹراعلی درجہ حرارت کی مزاحمت، یکساں تھرمل چالکتا، کیمیائی استحکام، اور مضبوط تھرمل جھٹکا مزاحمت ہونا ضروری ہے۔ گریفائٹ ان ضروریات کو بالکل پورا کرتا ہے۔
MOCVD آلات کے بنیادی جزو کے طور پر، گریفائٹ سسپٹر سنگل کرسٹل سبسٹریٹس کو سپورٹ اور گرم کرتا ہے، جو فلمی مواد کی یکسانیت اور پاکیزگی کو براہ راست متاثر کرتا ہے۔ اس کا معیار براہ راست ایپیٹیکسیل ویفرز کی تیاری پر اثر انداز ہوتا ہے۔ تاہم، بڑھتے ہوئے استعمال اور کام کے مختلف حالات کے ساتھ، گریفائٹ کے سسپٹرز آسانی سے ختم ہو جاتے ہیں اور انہیں قابل استعمال سمجھا جاتا ہے۔
MOCVD سسپٹرزدرج ذیل ضروریات کو پورا کرنے کے لیے کوٹنگ کی کچھ خصوصیات کی ضرورت ہے:
- - اچھی کوریج:سنکنرن گیس کے ماحول میں سنکنرن کو روکنے کے لیے کوٹنگ کو اعلی کثافت کے ساتھ گریفائٹ سسپٹر کو مکمل طور پر ڈھانپنا چاہیے۔
- - اعلی تعلقات کی طاقت:کوٹنگ کو گریفائٹ سسپٹر کے ساتھ مضبوطی سے جوڑنا چاہیے، بغیر چھلکے کے متعدد اعلی درجہ حرارت اور کم درجہ حرارت کے چکروں کو برداشت کرتا ہے۔
- - کیمیائی استحکام:اعلی درجہ حرارت اور سنکنرن ماحول میں ناکامی سے بچنے کے لیے کوٹنگ کیمیائی طور پر مستحکم ہونی چاہیے۔
SiC، اپنی سنکنرن مزاحمت، اعلی تھرمل چالکتا، تھرمل جھٹکا مزاحمت، اور اعلی کیمیائی استحکام کے ساتھ، GaN ایپیٹیکسیل ماحول میں اچھی کارکردگی کا مظاہرہ کرتا ہے۔ مزید برآں، SiC کا تھرمل توسیعی گتانک گریفائٹ سے ملتا جلتا ہے، جو SiC کو گریفائٹ سسپٹر کوٹنگز کے لیے ترجیحی مواد بناتا ہے۔
فی الحال، SiC کی عام اقسام میں 3C، 4H، اور 6H شامل ہیں، ہر ایک مختلف ایپلی کیشنز کے لیے موزوں ہے۔ مثال کے طور پر، 4H-SiC ہائی پاور ڈیوائسز تیار کر سکتا ہے، 6H-SiC مستحکم ہے اور آپٹو الیکٹرانک ڈیوائسز کے لیے استعمال ہوتا ہے، جب کہ 3C-SiC ساخت میں GaN سے ملتا جلتا ہے، جو اسے GaN ایپیٹیکسیل لیئر پروڈکشن اور SiC-GaN RF ڈیوائسز کے لیے موزوں بناتا ہے۔ 3C-SiC، جسے β-SiC بھی کہا جاتا ہے، بنیادی طور پر فلم اور کوٹنگ میٹریل کے طور پر استعمال ہوتا ہے، جو اسے کوٹنگز کے لیے بنیادی مواد بناتا ہے۔
تیاری کے مختلف طریقے ہیں۔ایس سی کوٹنگزبشمول سول جیل، ایمبیڈنگ، برش، پلازما اسپرے، کیمیائی بخارات کا رد عمل (CVR)، اور کیمیائی بخارات جمع کرنا (CVD)۔
ان میں سے، سرایت کرنے کا طریقہ ایک اعلی درجہ حرارت ٹھوس فیز سنٹرنگ عمل ہے۔ گریفائٹ سبسٹریٹ کو ایک ایمبیڈنگ پاؤڈر میں رکھ کر جس میں Si اور C پاؤڈر ہوتا ہے اور گیس کے غیر فعال ماحول میں سنٹرنگ کرنے سے، گریفائٹ سبسٹریٹ پر ایک SiC کوٹنگ بنتی ہے۔ یہ طریقہ آسان ہے، اور کوٹنگ بانڈ سبسٹریٹ کے ساتھ اچھی طرح جڑتی ہے۔ تاہم، کوٹنگ میں موٹائی کی یکسانیت کا فقدان ہے اور اس میں سوراخ ہو سکتے ہیں، جس کی وجہ سے آکسیکرن مزاحمت کمزور ہوتی ہے۔
سپرے کوٹنگ کا طریقہ
اسپرے کوٹنگ کے طریقہ کار میں مائع خام مال کو گریفائٹ سبسٹریٹ کی سطح پر چھڑکنا اور کوٹنگ بنانے کے لیے مخصوص درجہ حرارت پر ٹھیک کرنا شامل ہے۔ یہ طریقہ آسان اور سرمایہ کاری مؤثر ہے لیکن اس کے نتیجے میں کوٹنگ اور سبسٹریٹ کے درمیان کمزور بندھن، کوٹنگ کی خراب یکسانیت، اور کم آکسیڈیشن مزاحمت والی پتلی کوٹنگز، معاون طریقوں کی ضرورت ہوتی ہے۔
آئن بیم چھڑکنے کا طریقہ
آئن بیم اسپرے میں آئن بیم گن کا استعمال گریفائٹ سبسٹریٹ کی سطح پر پگھلے ہوئے یا جزوی طور پر پگھلے ہوئے مواد کو اسپرے کرنے کے لیے کیا جاتا ہے، جس سے ٹھوس ہونے پر کوٹنگ بنتی ہے۔ یہ طریقہ آسان ہے اور گھنے SiC کوٹنگز تیار کرتا ہے۔ تاہم، پتلی کوٹنگز میں کمزور آکسیڈیشن مزاحمت ہوتی ہے، جو اکثر معیار کو بہتر بنانے کے لیے SiC کمپوزٹ کوٹنگز کے لیے استعمال ہوتی ہے۔
سول جیل کا طریقہ
سول-جیل کے طریقہ کار میں یکساں، شفاف سول سلوشن کی تیاری، سبسٹریٹ کی سطح کو ڈھانپنا، اور خشک کرنے اور سنٹرنگ کے بعد کوٹنگ حاصل کرنا شامل ہے۔ یہ طریقہ آسان اور سرمایہ کاری مؤثر ہے لیکن اس کے نتیجے میں کم تھرمل جھٹکا مزاحمت اور کریکنگ کے لیے حساسیت کے ساتھ ملعمع کاری ہوتی ہے، جس سے اس کے وسیع استعمال کو محدود کیا جاتا ہے۔
کیمیائی بخارات کا رد عمل (CVR)
CVR SiO بخارات پیدا کرنے کے لیے اعلی درجہ حرارت پر Si اور SiO2 پاؤڈر استعمال کرتا ہے، جو کاربن مٹیریل سبسٹریٹ کے ساتھ رد عمل ظاہر کر کے SiC کوٹنگ بناتا ہے۔ نتیجے میں SiC کوٹنگ بانڈ سبسٹریٹ کے ساتھ مضبوطی سے جڑے ہوئے ہیں، لیکن اس عمل کے لیے اعلیٰ ردعمل کے درجہ حرارت اور اخراجات کی ضرورت ہوتی ہے۔
کیمیائی بخارات جمع (CVD)
سی وی ڈی سی سی کوٹنگز کی تیاری کے لیے بنیادی تکنیک ہے۔ اس میں گریفائٹ سبسٹریٹ کی سطح پر گیس فیز کے رد عمل شامل ہوتے ہیں، جہاں خام مال جسمانی اور کیمیائی رد عمل سے گزرتا ہے، ایک SiC کوٹنگ کے طور پر جمع ہوتا ہے۔ CVD مضبوطی سے بندھے ہوئے SiC کوٹنگز تیار کرتا ہے جو سبسٹریٹ کے آکسیکرن اور خاتمے کے خلاف مزاحمت کو بڑھاتا ہے۔ تاہم، CVD کے جمع ہونے کا وقت طویل ہوتا ہے اور اس میں زہریلی گیسیں شامل ہو سکتی ہیں۔
مارکیٹ کی صورتحال
SiC-coated graphite susceptor مارکیٹ میں، غیر ملکی مینوفیکچررز کے پاس نمایاں برتری اور اعلیٰ مارکیٹ شیئر ہے۔ سیمیسیرا نے گریفائٹ سبسٹریٹس پر یکساں SiC کوٹنگ کی نمو کے لیے بنیادی ٹیکنالوجیز پر قابو پا لیا ہے، ایسے حل فراہم کرتے ہیں جو تھرمل چالکتا، لچکدار ماڈیولس، سختی، جالی کے نقائص، اور دیگر معیار کے مسائل کو حل کرتے ہیں، MOCVD آلات کی ضروریات کو پوری طرح پورا کرتے ہیں۔
مستقبل کا آؤٹ لک
چین کی سیمی کنڈکٹر انڈسٹری تیزی سے ترقی کر رہی ہے، MOCVD ایپیٹیکسیل آلات کی لوکلائزیشن اور توسیعی ایپلی کیشنز کے ساتھ۔ SiC-coated graphite susceptor مارکیٹ میں تیزی سے ترقی کی توقع ہے۔
نتیجہ
کمپاؤنڈ سیمی کنڈکٹر آلات میں ایک اہم جزو کے طور پر، بنیادی پروڈکشن ٹیکنالوجی میں مہارت حاصل کرنا اور SiC-coated graphite susceptors کو مقامی بنانا چین کی سیمی کنڈکٹر انڈسٹری کے لیے حکمت عملی کے لحاظ سے اہم ہے۔ گھریلو SiC کوٹڈ گریفائٹ سسپٹر فیلڈ فروغ پا رہا ہے، جس میں مصنوعات کا معیار بین الاقوامی سطح تک پہنچ رہا ہے۔سیمیسیرااس میدان میں ایک سرکردہ سپلائر بننے کی کوشش کر رہا ہے۔
پوسٹ ٹائم: جولائی 17-2024